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

Fiche d’exercices de Ondes, son et optique gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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1.Facile
Pβ = 70 dB

Le niveau d’intensité sonore en un point est de 70 dB. Trouvez l’intensité sonore I.

β = 70 dBI0 = 10⁻¹² W/m²
I = µW/m²
2.Facile
λ = ?v = 343 m/sf = 10 kHz

Une onde sonore dans l’air a une fréquence de 10 kHz et se propage à 343 m/s. Trouvez sa longueur d’onde λ.

f = 10 kHzv = 343 m/s
λ = m
3.Moyen
FF2 cmdo​ = 10 cmf = 5 cm

Un objet de 2 cm de haut se trouve à 10 cm devant une lentille mince convergente de distance focale 5 cm. Trouvez la hauteur de l’image hi (négative pour une image renversée).

ho = 2 cmdo = 10 cmf = 5 cm
hi = cm
4.Moyen
Pβ = ?r = 2 m

Un petit haut-parleur rayonne 0,5 W de puissance sonore de façon égale dans toutes les directions. Trouvez le niveau d’intensité sonore β à 2 m.

P = 0,5 Wr = 2 mI0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
5.Difficile
λ = ?9,2°

Un réseau de 100 traits par millimètre montre le maximum d’ordre 3 d’une raie spectrale à 9,2° de la direction de transmission directe. Trouvez la longueur d’onde λ de la raie.

N = 100 mm⁻¹θ3 = 9,2°m = 3
λ = nm
6.Difficile
λ = 589 nma = 0,15 mm

Une lumière de longueur d’onde 589 nm traverse une fente simple de 0,15 mm de large. Trouvez l’angle θ2 de la frange sombre numéro 2 par rapport à la direction de transmission directe.

λ = 589 nma = 0,15 mmm = 2
θ2 = °

Corrigé

  1. 1. I = 10 µW/m²
  2. 2. λ = 0,0343 m
  3. 3. hi = −2 cm
  4. 4. β = 99,98 dB
  5. 5. λ = 532,9 nm
  6. 6. θ2 = 0,45 °

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