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

Une onde sonore dans l’air a une fréquence de 1 kHz et une longueur d’onde de 0,34 m. Trouvez sa vitesse v.

Une vague se propage à 0,5 m/s avec une longueur d’onde de 2 m. Trouvez sa fréquence f.

La lumière se propage dans acrylique (n = 1,49) vers une interface plane avec éthanol (n = 1,36). Trouvez l’angle critique θ_c au-delà duquel elle est totalement réfléchie.

Une source de 800 Hz se déplaçant à 10 m/s et un observateur se déplaçant à 5 m/s s’éloignent l’un de l’autre. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la fréquence f′ que perçoit l’observateur.

Une fibre optique a un cœur d’indice n₁ = 1,48 et une gaine d’indice n₂ = 1,46. Trouvez son ouverture numérique NA.

Deux lentilles minces ont le même axe, distantes de 10 cm : la lentille 1 avec f₁ = 12 cm et la lentille 2 avec f₂ = −10 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).