1.Facile
Une onde sonore dans l’air a une fréquence de 200 Hz et se propage à 340 m/s. Trouvez sa longueur d’onde λ.
f = 200 Hzv = 340 m/s
λ = m
Fiche d’exercices de Ondes, son et optique avec corrigé
2.Facile
L’intensité sonore près de une salle de classe est de 1 × 10⁻⁶ W/m². Trouvez le niveau d’intensité sonore β en décibels.
I = 1 × 10⁻⁶ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
3.Moyen
Un tuyau ouvert aux deux extrémités mesure 0,6 m de long. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la fréquence f4 de son harmonique de rang 4.
v = 343 m/sn = 4L = 0,6 m
f4 = Hz
4.Moyen
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 5 m.
P = 0,5 Wr = 5 mI0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
5.Difficile
Une fibre optique a un cœur d’indice n₁ = 1,55 et une gaine d’indice n₂ = 1,52. 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 = 1,55n2 = 1,52n0 = 1,00
θa = °
6.Difficile
Une lumière de longueur d’onde 650 nm traverse une fente simple de 0,08 mm de large. Trouvez l’angle θ3 de la frange sombre numéro 3 par rapport à la direction de transmission directe.
λ = 650 nma = 0,08 mmm = 3
θ3 = °
Corrigé
- 1. λ = 1,7 m
- 2. β = 60 dB
- 3. f4 = 1143 Hz
- 4. β = 92,02 dB
- 5. θa = 17,67 °
- 6. θ3 = 1,397 °
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