Interrogation n° 1 CORRIGE sujet A rayonnements et ondes TS

1. L’onde lumineuse et ses caractéristiques :

1.1.1. COURS La longueur d’onde  en m est la distance parcourue par l’onde en une période.

1.1.2.  en m (mètre). Analyse dimensionnelle des expressions pour conclure :
VRAI (a)  = c.T équivaut à [m].[s]-1.[s] = [m]
FAUX (b) T = car [m].[s]-1 / [m] = [s]-1 ≠ [s] et FAUX (d) c = .T car car [m].[s] ≠ [m].[s]-1
VRAI (c)  = car [m].[s]-1 / [Hz] = [m].[s]-1 / [s]-1 = [m] car le hertz est l’inverse du temps (T = 1/f).

1.1.3. COURS T en seconde (s) et f en Hertz (Hz) : T = 1/f aussi noté T = 1/υ pour les ondes électromagn.

1.2. Données :  = 571 nm = 571.10 – 9 m avec le préfixe nano = n = 10 – 9 Relation :
AN (application numérique) : = 5,25.10 14 Hz attention d’indiquer l’unité du résultat.

2. Analyse d’une lumière complexe ; le spectromètre à prisme.

2.1. Une lumière polychromatique est composée de plusieurs radiations de longueurs d’ondes différentes.

2.2. Les indices du prisme en verre pour ces longueurs d’onde limites : n = 1,53 pour  = 0,4 μm et n = 1,51 pour  = 0,8 μm d’après le graphique n = f().

2.3. Source d’infrarouges : le corps humain, le Soleil…Application des RX : radiographie médicale.

2.4. COURS Compléter l’axe suivant :

2.5. L’observation des astres dans l’ultraviolet se fait depuis les satellites placés au-dessus de l’atmosphère car celle-ci absorbe fortement les rayonnements UV (couche d’ozone O3).

2.6. a) VRAI La lumière rouge correspond à des longueurs d’onde plus grandes que celles de la lumière bleue car bleu < rouge.
b) FAUX La lumière rouge se situe dans un domaine de fréquences plus petites que celles du domaine de l’infrarouge car rouge > bleu et υ = c/ donc υ rouge < υ bleu.
c) VRAI La lumière rouge est moins énergétique que la lumière bleue car υ rouge < υ bleu donc E rouge < E bleu car E = h. υ.

2.7. Si log x = 4 alors x =