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
40°θ₂ = ?air, n1​ = 1,00verre crown, n2​ = 1,50

Un rayon lumineux dans air (n = 1,00) frappe une interface plane avec verre crown (n = 1,50) sous un angle de 40° avec la normale. Trouvez l’angle de réfraction θ2, mesuré par rapport à la normale.

n1 = 1,00n2 = 1,50θ1 = 40°
θ2 = °
2.Facile
L = 1,5 m

Une corde de longueur 1,5 m et de masse 15 g transporte des ondes transversales à 89,44 m/s. Trouvez la tension T de la corde.

L = 1,5 mm = 15 gv = 89,44 m/s
T = N
3.Moyen
L = ?n = 5

Un tuyau ouvert aux deux extrémités doit avoir son harmonique de rang 5 à 1143 Hz. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la longueur L du tuyau.

v = 343 m/sn = 5f5 = 1143 Hz
L = m
4.Moyen
L = 0,4 mn = 3

Un tuyau ouvert aux deux extrémités mesure 0,4 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 = 0,4 m
f3 = Hz
5.Difficile
λ = 589 nma = 0,08 mm

Une lumière de longueur d’onde 589 nm traverse une fente simple de 0,08 mm de large. Trouvez l’angle θ2 de la frange sombre numéro 2 par rapport à la direction de transmission directe.

λ = 589 nma = 0,08 mmm = 2
θ2 = °
6.Difficile
λ = 450 nmθ

Un réseau de diffraction a 100 traits par millimètre. Une lumière de longueur d’onde 450 nm l’éclaire à angle droit. Quel est l’ordre le plus élevé mmax de maximum brillant visible ?

N = 100 mm⁻¹λ = 450 nm
mmax =

Corrigé

  1. 1. θ2 = 25,37 °
  2. 2. T = 80 N
  3. 3. L = 0,7502 m
  4. 4. f3 = 1286 Hz
  5. 5. θ2 = 0,8437 °
  6. 6. mmax = 22

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