Ondes et signaux - Spécialité
Caractériser les phénomènes ondulatoires
Exercice 1 : Comprendre le fonctionnement des fentes d'Young
On réalise une expérience d'interférence en éclairant deux fentes d'Young avec un laser de
longeur d'onde \(\lambda = 670 nm\).
On place le laser sur l'axe de symétrie du système et on observe les franges d'interférence sur un écran parallèle au plan des fentes.
Au point A, on mesure une différence de marche \(\delta = d_2 - d_1 = 1,34 µm \)
En admettant que A est le centre d'une frange brillante, combien de franges sombres y a-t-il entre le point O et le point A ?
On place le laser sur l'axe de symétrie du système et on observe les franges d'interférence sur un écran parallèle au plan des fentes.
Au point A, on mesure une différence de marche \(\delta = d_2 - d_1 = 1,34 µm \)
En admettant que A est le centre d'une frange brillante, combien de franges sombres y a-t-il entre le point O et le point A ?
En s'éloignant encore du centre de l'écran jusqu'au point B, on y observe une différence de
marche \(\delta = 2,68 µm\).
Combien de franges sombres y a-t-il entre les points A et B ?
Combien de franges sombres y a-t-il entre les points A et B ?
Exercice 2 : Vocabulaire sur les ondes
Sélectionner parmi les phrases suivantes celles étant vraies :
- 1.La période d'un signal est inversement proportionnelle à sa fréquence.
- 2.Le son ne peut pas se propager dans le vide car c'est une onde matérielle.
- 3.Le son se propage plus vite dans l'air que dans l'eau.
- 4.Une radiographie est réalisée en envoyant des rayons X dans un organisme.
Exercice 3 : Déterminer la fréquence d'un son subissant l'effet Doppler : formule exacte
Dans cet exercice, on utilisera la version exacte de la formule nécessaire au calcul.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Une voiture roulant à \(104 km\mathord{\cdot}h^{-1}\) active son klaxon en s'approchant d'un autostoppeur à l'arrêt.
On considère la fréquence du klaxon à \(370 Hz\) et la célérité du son à \(340 m\mathord{\cdot}s^{-1}\).
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Qu'en est-il si la voiture klaxonne de nouveau en s'éloigant de l'autostoppeur ?
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Exercice 4 : Calcul de l'interfrange
On réalise une expérience d'interférence en éclairant deux fentes d'Young espacées de
\(256 µm\) avec un laser que l'on place sur l'axe de symétrie du système et on
observe les franges d'interférence sur un écran parallèle disposé à \(230 cm\)
du plan des fentes.
On observe que le point \(A\) se trouve au centre d'une frange brillante, que la différence de marche \(\delta = d_2 - d_1\) vaut \(3,8 µm \) et qu'il y a \(4\) taches sombres entre le point A et la tache centrale.
Déterminer la longueur de l'onde émise par le laser.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On observe que le point \(A\) se trouve au centre d'une frange brillante, que la différence de marche \(\delta = d_2 - d_1\) vaut \(3,8 µm \) et qu'il y a \(4\) taches sombres entre le point A et la tache centrale.
Déterminer la longueur de l'onde émise par le laser.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Déterminer alors l'interfrange de la figure d'interférence associée à ce système.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Exercice 5 : Calculer un niveau d'intensité sonore
L'intensité sonore d'un avion au décollage vaut \( 120 W\mathord{\cdot}m^{-2} \).
Donnée: \( I_{0} = 1,0 \times 10^{-12} W \mathord{\cdot} m^{-2} \)
Quelle est la valeur du niveau d'intensité sonore?
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Donnée: \( I_{0} = 1,0 \times 10^{-12} W \mathord{\cdot} m^{-2} \)
Quelle est la valeur du niveau d'intensité sonore?
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.