1.Facile
Un rayon lumineux dans air (n = 1,00) frappe une interface plane avec verre flint (n = 1,62) sous un angle de 35° avec la normale. Trouvez l’angle de réfraction θ2, mesuré par rapport à la normale.
n1 = 1,00n2 = 1,62θ1 = 35°
θ2 = °
Fiche d’exercices de Ondes, son et optique avec corrigé
2.Facile
Trouvez la vitesse v de la lumière dans éthanol, dont l’indice de réfraction est 1,36.
n = 1,36c = 3,00 × 10⁸ m/s
v = m/s
3.Moyen
Un objet de 2 cm de haut se trouve à 40 cm devant une lentille mince convergente de distance focale 25 cm. Trouvez la hauteur de l’image hi (négative pour une image renversée).
ho = 2 cmdo = 40 cmf = 25 cm
hi = cm
4.Moyen
Un tuyau ouvert aux deux extrémités mesure 0,65 m de long. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la fréquence f5 de son harmonique de rang 5.
v = 343 m/sn = 5L = 0,65 m
f5 = Hz
5.Difficile
Une fibre optique a un cœur d’indice n₁ = 1,62 et une gaine d’indice n₂ = 1,6. Trouvez le plus grand angle θa avec l’axe de la fibre sous lequel la lumière venant de l’air peut entrer par l’extrémité de la fibre et rester guidée par réflexion totale interne.
n1 = 1,62n2 = 1,6n0 = 1,00
θa = °
6.Difficile
Un réseau de diffraction a 500 traits par millimètre. Une lumière de longueur d’onde 532 nm l’éclaire à angle droit. Quel est l’ordre le plus élevé mmax de maximum brillant visible ?
N = 500 mm⁻¹λ = 532 nm
mmax =
Corrigé
- 1. θ2 = 20,74 °
- 2. v = 2,206 × 10⁸ m/s
- 3. hi = −3,333 cm
- 4. f5 = 1319 Hz
- 5. θa = 14,7 °
- 6. mmax = 3
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