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
L = 1,5 m

Une corde de longueur 1,5 m et de masse 12 g transporte des ondes transversales à 158,1 m/s. Trouvez la tension T de la corde.

L = 1,5 mm = 12 gv = 158,1 m/s
T = N
2.Facile
25°θ₂ = ?air, n1​ = 1,00verre flint, n2​ = 1,62

Un rayon lumineux dans air (n = 1,00) frappe une interface plane avec verre flint (n = 1,62) sous un angle de 25° avec la normale. Trouvez l’angle de réfraction θ2, mesuré par rapport à la normale.

n1 = 1,00n2 = 1,62θ1 = 25°
θ2 = °
3.Moyen
L = 0,6 mn = 3

Un tuyau fermé à une extrémité mesure 0,6 m de long. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la fréquence f3 de son harmonique de rang 3.

v = 343 m/sn = 3L = 0,6 m
f3 = Hz
4.Moyen
θc = ?90°verre flint, n1​ = 1,62air, n2​ = 1,00

La lumière se propage dans verre flint (n = 1,62) vers une interface plane avec air (n = 1,00). Trouvez l’angle critique θc au-delà duquel elle est totalement réfléchie.

n1 = 1,62n2 = 1,00
θc = °
5.Difficile
θn1​ = 1,55n2​ = 1,47n0​ = 1,00

Une fibre optique a un cœur d’indice n₁ = 1,55 et une gaine d’indice n₂ = 1,47. Trouvez son ouverture numérique NA.

n1 = 1,55n2 = 1,47
NA =
6.Difficile
λ = 486 nmθ1​ = ?

Une lumière de longueur d’onde 486 nm tombe à angle droit sur un réseau de 800 traits par millimètre. Trouvez l’angle θ1 du maximum d’ordre 1.

N = 800 mm⁻¹λ = 486 nmm = 1
θ1 = °

Corrigé

  1. 1. T = 200 N
  2. 2. θ2 = 15,12 °
  3. 3. f3 = 428,8 Hz
  4. 4. θc = 38,12 °
  5. 5. NA = 0,4915
  6. 6. θ1 = 22,88 °

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