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

Un rayon lumineux dans acrylique (n = 1,49) frappe une interface plane avec verre flint (n = 1,62) sous un angle de 50° avec la normale. Trouvez l’angle de réfraction θ₂, mesuré par rapport à la normale.

Le niveau d’intensité sonore en un point est de 110 dB. Trouvez l’intensité sonore I.

Un tuyau fermé à une extrémité mesure 0,5 m de long. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la fréquence f₁ de son fondamentale (premier harmonique).

Un objet se trouve à 12 cm devant une lentille mince convergente de distance focale 25 cm. Trouvez le grandissement m (négatif pour une image renversée).

Deux lentilles minces ont le même axe, distantes de 40 cm : la lentille 1 avec f₁ = 10 cm et la lentille 2 avec f₂ = −20 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).

Une lumière de longueur d’onde 500 nm traverse une fente simple de 0,12 mm de large. Trouvez la largeur w du maximum central brillant sur un écran à 1 m (entre les premières franges sombres de part et d’autre).