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

Trouvez la vitesse v de la lumière dans diamant, dont l’indice de réfraction est 2,42.

Un rayon lumineux dans verre crown (n = 1,50) frappe une interface plane avec verre flint (n = 1,62) sous un angle de 45° avec la normale. Trouvez l’angle de réfraction θ₂, mesuré par rapport à la normale.

Une petite source émet du son de façon égale dans toutes les directions. Le niveau est de 80 dB à 1 m. Trouvez le niveau β₂ à 5 m, en négligeant l’absorption et les réflexions.

Un objet se trouve à 8 cm devant une lentille mince convergente de distance focale 10 cm. Trouvez la distance de l’image d_i. Utilisez la convention de signes 1/f = 1/d_o + 1/d_i (f < 0 pour une lentille divergente, d_i < 0 pour une image virtuelle).

Un capteur de stationnement au repos envoie des ultrasons de 35 kHz vers une voiture qui s’approche à 25 m/s. Trouvez la fréquence f″ de l’écho reçu en retour au capteur (vitesse du son 343 m/s).

Deux lentilles minces ont le même axe, distantes de 25 cm : la lentille 1 avec f₁ = 12 cm et la lentille 2 avec f₂ = −15 cm. Un objet se trouve à 15 cm devant la lentille 1. Trouvez la position d_i2 de l’image finale mesurée depuis la lentille 2 (positive au-delà de la lentille 2, convention réel = positif).