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

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1.Facile
λ = 1,7 mv = 340 m/sf = ?

Une onde sonore dans l’air se propage à 340 m/s avec une longueur d’onde de 1,7 m. Trouvez sa fréquence f.

λ = 1,7 mv = 340 m/s
f = Hz
2.Facile
L = 1,5 m

Une corde de longueur 1,5 m et de masse 2 g est tendue avec une tension de 150 N. Trouvez la vitesse v des ondes transversales sur celle-ci.

L = 1,5 mm = 2 gT = 150 N
v = m/s
3.Moyen
L = ?n = 1

Une corde fixée aux deux extrémités doit avoir son fondamentale (premier harmonique) à 50 Hz ; les ondes s’y propagent à 80 m/s. Trouvez sa longueur L.

v = 80 m/sn = 1f1 = 50 Hz
L = m
4.Moyen
40°90°n1​ = ?eau, n2​ = 1,33

La lumière à l’intérieur d’un bloc transparent est totalement réfléchie à l’interface avec eau (n = 1,33) pour tout angle d’incidence supérieur à 40°. Trouvez l’indice de réfraction n1 du bloc.

θc = 40°n2 = 1,33
n1 =
5.Difficile
λ = 589 nma = 0,05 mmL = 1 m

Une lumière de longueur d’onde 589 nm traverse une fente simple de 0,05 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).

λ = 589 nma = 0,05 mmL = 1 m
w = mm
6.Difficile
λ = 450 nma = 0,05 mm

Une lumière de longueur d’onde 450 nm traverse une fente simple de 0,05 mm de large. Trouvez l’angle θ3 de la frange sombre numéro 3 par rapport à la direction de transmission directe.

λ = 450 nma = 0,05 mmm = 3
θ3 = °

Corrigé

  1. 1. f = 200 Hz
  2. 2. v = 335,4 m/s
  3. 3. L = 0,8 m
  4. 4. n1 = 2,069
  5. 5. w = 23,56 mm
  6. 6. θ3 = 1,547 °

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