Correction IE 1Term S

Exercice 1 : Expérience avec un laser

1. On observe le phénomène de diffraction. 0.5 pts

2. tan  = d/D = (12,6 .10^-3/2)/2.00 = 3,15 .10^-3 rad. 1.75 pts

3.  = λ/a donc λ = *a = 3,15.10^-5*2,00. 10^-4 = 6,30 . 10^-7 m soit 630 nm.
1.5 pts

4. λ = c/ν donc ν = c/λ = 4,76 . 10^14 Hz. 1.25 pts

5.  = λ/a = d/D donc d = λD/a. La lumière bleue possède une longueur d’onde inférieure à la longueur d’onde de la lumière rouge. Dans le premier cas, d diminue. Dans le second cas, a diminue donc d augmente (la zone lumineuse s’élargit). 1.5 pts

Exercice 2 : L’effet Doppler

1. La longueur de l’onde sonore perçue par le récepteur avant le passage de l’émetteur est plus petite lorsqu’il s’approche de ce dernier, donc le son perçu sera plus aigu.
La longueur de l’onde sonore perçue par le récepteur après le passage de l’émetteur est plus grande, donc le son perçu sera plus grave. 2 pts

2. VE = V * (fA – fE)/ fA = 340 * (540-500)/540 = 25.2 m.s-1 = 90.7 km.h-1 soit 9.07 . 10^1 km/h. 2 pts

3. Application à l’astrophysique
La mesure du décalage des raies d’absorption d’un élément chimique sur le spectre d’une étoile permet de déterminer si celle-ci s’éloigne ou se rapproche de la Terre, ainsi que sa vitesse de déplacement. 1 pts

Exercice 3 : Etude d’un casque anti-bruit

1. Il s’agit du phénomène d’interférence. 1 pts

2.

Les ondes sont en opposition de phase et l’amplitude est nulle. 3 pts

3. L1 = 10 log (I1/I0) = 90 dB, le son perçue pour l’ouvrier présente un danger pour son système auditif. 2.25 pts

4. L2 = 10 log (I2/I0) = 62 dB (sur la courbe 3 à 500 Hz). 2.25 pts

I2 = I0 * 10^(L2/10) = 1.6 . 10^-6 W/m².