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

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1.Facile
λ = 3,364 mv = ?f = 440 Hz

Une onde sonore dans l’eau a une fréquence de 440 Hz et une longueur d’onde de 3,364 m. Trouvez sa vitesse v.

f = 440 Hzλ = 3,364 m
v = m/s
2.Facile
45°θ₂ = ?air, n1​ = 1,00éthanol, n2​ = 1,36

Un rayon lumineux dans air (n = 1,00) frappe une interface plane avec éthanol (n = 1,36) sous un angle de 45° avec la normale. Trouvez l’angle de réfraction θ2, mesuré par rapport à la normale.

n1 = 1,00n2 = 1,36θ1 = 45°
θ2 = °
3.Moyen
L = ?n = 1

Un tuyau ouvert aux deux extrémités doit avoir son fondamentale (premier harmonique) à 264 Hz. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la longueur L du tuyau.

v = 343 m/sn = 1f1 = 264 Hz
L = m
4.Moyen
P2 × 72 dB

Une machine donne un niveau sonore de 72 dB en un certain point. Trouvez le niveau β en ce point quand 2 machines identiques fonctionnent en même temps (sources incohérentes).

β1 = 72 dBn = 2
β = dB
5.Difficile
λ = 600 nma = 0,1 mm

Une lumière de longueur d’onde 600 nm traverse une fente simple de 0,1 mm de large. Trouvez l’angle θ1 de la frange sombre numéro 1 par rapport à la direction de transmission directe.

λ = 600 nma = 0,1 mmm = 1
θ1 = °
6.Difficile
λ = ?6,3°

Un réseau de 200 traits par millimètre montre le maximum d’ordre 1 d’une raie spectrale à 6,3° de la direction de transmission directe. Trouvez la longueur d’onde λ de la raie.

N = 200 mm⁻¹θ1 = 6,3°m = 1
λ = nm

Corrigé

  1. 1. v = 1480 m/s
  2. 2. θ2 = 31,33 °
  3. 3. L = 0,6496 m
  4. 4. β = 75,01 dB
  5. 5. θ1 = 0,3438 °
  6. 6. λ = 548,7 nm

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