1.Facile
L’intensité sonore près de une bibliothèque silencieuse est de 6 × 10⁻⁸ W/m². Trouvez le niveau d’intensité sonore β en décibels.
I = 6 × 10⁻⁸ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
Fiche d’exercices de Ondes, son et optique avec corrigé
2.Facile
Un rayon lumineux dans air (n = 1,00) frappe une interface plane avec acrylique (n = 1,49) sous un angle de 45° avec la normale. Trouvez l’angle de réfraction θ2, mesuré par rapport à la normale.
n1 = 1,00n2 = 1,49θ1 = 45°
θ2 = °
3.Moyen
Une corde fixée aux deux extrémités mesure 0,5 m de long ; les ondes s’y propagent à 150 m/s. Trouvez la fréquence f3 de son harmonique de rang 3.
v = 150 m/sn = 3L = 0,5 m
f3 = Hz
4.Moyen
Une petite source émet du son de façon égale dans toutes les directions. Le niveau est de 90 dB à 10 m. Trouvez le niveau β2 à 30 m, en négligeant l’absorption et les réflexions.
β1 = 90 dBr1 = 10 mr2 = 30 m
β2 = dB
5.Difficile
Une lumière de longueur d’onde 500 nm traverse une fente simple de 0,08 mm de large. Trouvez la largeur w du maximum central brillant sur un écran à 2,5 m (entre les premières franges sombres de part et d’autre).
λ = 500 nma = 0,08 mmL = 2,5 m
w = mm
6.Difficile
Une lumière de longueur d’onde 405 nm tombe à angle droit sur un réseau de 200 traits par millimètre. Trouvez l’angle θ1 du maximum d’ordre 1.
N = 200 mm⁻¹λ = 405 nmm = 1
θ1 = °
Corrigé
- 1. β = 47,78 dB
- 2. θ2 = 28,33 °
- 3. f3 = 450 Hz
- 4. β2 = 80,46 dB
- 5. w = 31,25 mm
- 6. θ1 = 4,646 °
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