Exercice 1 : Mesure de la célérité des ultrasons
Un émetteur émet des ultrasons par salves. Deux récepteurs sont placés au voisinage de l'axe d'émission, à une quinzaine de centimètres de l'émetteur. Les oscillations de tensions reçues par les deux récepteurs sont visualisées sur l'écran d'un oscilloscope.
Le coefficient de balayage des deux voies est: b = 0,100 ms/div . Le balayage des deux traces est « synchro­nisé » sur la tension appliquée à l'émetteur en voie 1. Les deux oscillogrammes représentés ci-dessous correspondent à la même salve émise. Faire un schéma du dispositif expérimental.
2. À l'aide des oscillogrammes, déterminer la période et la fréquence des ondes ultrasonores.
3. La distance séparant les deux récepteurs est d = 171 mm . Calculer la célérité des ondes ultrasonores dans l'air ambiant.
4. a. Donner l'expression de la longueur d'onde d'une onde progressive périodique en fonction de sa fréquence et de sa célérité dans le milieu de propagation. Justifier cette relation par une équation aux dimensions. Calculer la longueur d'onde des ondes ultrasonores qui se propagent dans cet air.
Exercice 2 :
Mesure d'une longueur d'onde par diffraction
Un rayon laser, de longueur d'onde dans le vide l, traverse une fente rectiligne de largeur calibrée, notée a. Les figures de diffraction sont observées sur un écran placé perpendi­culairement au rayon et à une distance D = 2,50 m des fentes ; a est variable.
1. Tracer un schéma donnant l'aspect des figures de diffraction observées.
2. Avec une règle millimétrique et sur la figure de diffrac­tion, on mesure la distance 2d séparant les deux premières extinctions situées de part et d'autre de la tache centrale. On consigne les résultats dans le tableau suivant :

a ( en mm) | 100 | 120 | 200 | 250 | 300 | 340 | d ( en mm ) | 19 | 16 | 10 | 7,5 | 6,5 | 5,5 |

Tracer un schéma du dispositif expérimental.
b.