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

Un rayon lumineux dans air (n = 1,00) frappe une interface plane avec eau (n = 1,33) sous un angle de 20° avec la normale. Trouvez l’angle de réfraction θ₂, mesuré par rapport à la normale.

Une corde de longueur 0,5 m et de masse 6 g est tendue avec une tension de 50 N. Trouvez la vitesse v des ondes transversales sur celle-ci.

Une corde fixée aux deux extrémités mesure 0,65 m de long ; les ondes s’y propagent à 200 m/s. Trouvez la fréquence f₂ de son harmonique de rang 2.

Une machine donne un niveau sonore de 65 dB en un certain point. Trouvez le niveau β en ce point quand 4 machines identiques fonctionnent en même temps (sources incohérentes).

Un réseau de diffraction a 300 traits par millimètre. Une lumière de longueur d’onde 486 nm l’éclaire à angle droit. Quel est l’ordre le plus élevé m_max de maximum brillant visible ?

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 40 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).