Fiche d’exercices de Ondes, son et optique avec corrigé

Une vague a une fréquence de 0,2 Hz et une longueur d’onde de 15 m. Trouvez sa vitesse v.

Un rayon lumineux dans air (n = 1,00) frappe une interface plane avec eau (n = 1,33) sous un angle de 30° avec la normale. Trouvez l’angle de réfraction θ₂, mesuré par rapport à la normale.

Un tuyau fermé à une extrémité mesure 0,6 m de long. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la fréquence f₃ de son harmonique de rang 3.

Une corde fixée aux deux extrémités mesure 1,2 m de long ; les ondes s’y propagent à 120 m/s. Trouvez la fréquence f₄ de son harmonique de rang 4.

Une lumière de longueur d’onde 550 nm traverse une fente simple de 0,2 mm de large. Trouvez la largeur w du maximum central brillant sur un écran à 1 m (entre les premières franges sombres de part et d’autre).

Deux lentilles minces ont le même axe, distantes de 20 cm : la lentille 1 avec f₁ = 20 cm et la lentille 2 avec f₂ = 15 cm. Un objet se trouve à 15 cm devant la lentille 1. Trouvez la position d_i2 de l’image finale mesurée depuis la lentille 2 (positive au-delà de la lentille 2, convention réel = positif).