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

La lumière se propage à 2,26 × 10⁸ m/s dans un matériau transparent. Trouvez son indice de réfraction n.

Une onde sonore dans l’air se propage à 343 m/s avec une longueur d’onde de 0,686 m. Trouvez sa fréquence f.

Une source de 400 Hz s’éloigne à 20 m/s d’un observateur immobile. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la fréquence f′ que perçoit l’observateur.

Une corde fixée aux deux extrémités mesure 1,5 m de long ; les ondes s’y propagent à 240 m/s. Trouvez la fréquence f₃ de son harmonique de rang 3.

Une lumière de longueur d’onde 532 nm tombe sur deux fentes distantes de 0,3 mm. L’écran est à 1,2 m. Trouvez la distance y₄ entre la frange brillante centrale et la frange brillante numéro 4.

Une fibre optique a un cœur d’indice n₁ = 1,55 et une gaine d’indice n₂ = 1,53. Trouvez le plus grand angle θ_a 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.