QCM : optique, radioactivité. Concours kiné St Michel 2015

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1. Optique. ( 1 pt).
On considère une lentille convergente de centre O et de distance focale f '. Un objet est placé en A à 20 cm avant ( à gauche ) de la lentille. Le grandissement g est égal à -3.
- L'image est réelle et inversée. Faux. ( renversée )

 - L'mage se trouve à 60 cm de la lentille. Vrai.
- g < 0, l'image est réduite. Faux.
- . Vrai.

2. L'oeil, l'appareil photographique. (0,5 pt)
- Dans l'oeil, la luminosité est régulée par le diaphragme. Faux.( par l'iris dans l'oeil réel )
 - Pour effectuer une mise au point l'oeil accommode, c'est à dire qu'il modifie la distance cristallin rétine. Faux.
La courbure du cristallin change lorsque l'oeil accommode.
 - Dans l'appareil photographique, l'objectif est modélisé par une lentille convergente de distance focale fixe. Vrai.
- L'oeil et l'appareil photographique sont des instruments d'optique qui ne présentent pas les mêmes propriétés de fonctionnement. Vrai.

3. Loi de Wien. lmax T = k. (1 pt).
On étudie deux corps chauds A et B l'intensité de la lumière émise par ces corps est maximale pour une longueur d'onde l A max = 6,57 10-7 m pour le corps A et l B max = 360 nm pour le corps B.
- La courbe lmax =f(1/T),est une droite qui passe par l'origine. Vrai.
- k est une constante, elle est sans unité. Faux.
k est une constante exprimée en m K-1.
- A est plus chaud que B. Faux.
Plus le corps est chaud, plus lmax est faible.
-  l B max est une radiation infrarouge. Faux.
360 nm appartient au domaine UV.
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4. Couleurs. (0,5 pt)
- Un filtre jaune absorbe la lumière bleue et transmet les lumières rouge et verte. Vrai.
Le bleu est la couleur complémentaire du jaune ( mélange de rouge et de vert ).
- Lorsque l'on éclaire un écran avec un faisceau lumineux rouge et un faisceau cyan de même intensité, l'écran paraît noir. Faux.
Le cyan ( mélange de  vert et de bleu ) est la couleur complémentaire  du rouge L'écran est éclairé avec les trois couleurs primaires ayant la même intensité, il est donc blanc.
- Un objet paraît noir éclairé en lumière verte. Il peut paraître rouge éclairé en lumière blanche. Vrai.
Un objet est rouge éclairé en lumière blanche : il absorbe le vert et le bleu. Eclairé en lumière verte, il paraît noir.
- Eclairé en lumière magenta, un objet paraît rouge. Le même objet éclairé en lumière cyan paraît vert. Cet objet absorbe la lumière jaune. Faux.
Le magenta est un mélange de rouge et de bleu. Eclairé en lumière magenta, l'objet transmet le rouge et absorbe le bleu. Le cyan est un mélange de vert et de bleu. Eclairé en lumière cyan, l'objet transmet le vert et absorbe le bleu.
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5. Interactions lumière-matière. ( 1 pt)
Le diagramme ci-dessous présente les premiers niveaux d'énergie de l'atome de sodium.

- Un photon susceptible de ioniser cet atome doit posséder une énergie minimale de 5,14 J. Faux.
5,14 eV.
- La transition du niveau E2 au niveau E4 s'acompagne de l'absorption d'un photon. Faux.
Absorption d'un photon ou choc avec un électron d'énergie supérieure à E4-E2.
- Il peut y avoir émission ou absorption d'un photon ayant une énergie de 1,76 J. Faux.
- La longueur d'onde dans le vide, exprimée en nm, de la radiation associée à la transition du niveau E1 au niveau E4 a pour expression:
l = 6,63 10-34 *3,0 108 *109/((5,14-1,51) *1,6 10-19). Vrai.

6. Radioactivité. 1 pt.
- Un noyau de polonium A84Po instable subit une désintégration de type alpha et émet un noyau fils le plomb 206 20682Pb. Ce noyau de polonium contient 126 neutrons. Vrai.
A84Po --->20682Pb +42He.
Conservation du nombre de nucléons A = 206+4 = 210 ; le noyau de polonium 210 contient 210-84 =126 neutrons.
- Pour un échantillon radioactif, on constate la désintégration de 1200 noyaux en 20 minutes. L'activité de l'échantillon est 600 Bq. Faux.
A = 1200 /(20*60)= 1 Bq.
- Lors d'une désintégration ß+, il y a émission d'un proton. Faux.
Emission d'un positon 01e.
- La demi-vie t½ d'un élément radioactif est le temps au bout duquel son activité initiale est divisée par 2. Un échantillon d'oxyène 15, de demi-vie t½ =2 min a une activité de 103 Bq à la date t=0. Au bout de 15 minutes, son activité est infrieure à 10 Bq. Vrai.
Au bout de 7 demi-vie ( 14 minutes ) son activité est 103 / 27 ~8 Bq.

7. Réactions nucléaires : masse et énergie. 1 pt.
- La masse du noyau est inférieure à la somme des masses de chacun de ses nucléons. Vrai.
- Le défaut de masse du noyau est positif alors que la perte de masse liée à une réaction nucléaire est négative. Faux.
Réaction endoénergétique : fission d'un petit noyau ou fusion de gros noyaux.
 - L'énergie libérée par la fission d'un noyau d'uranium 235 est de l'ordre de 200 MeV alors que celle libérée par la fusion d'un noyau de tritium et d'un noyau de deutérium est d'environ 3,2 10-13J. En comparant les énergie libérées par nucléon, on peut afirmer que la fusion libère plus d'énergie que la fission. Faux.
Fission : 200 106 *1,6 10-19  / 235 = 3,2 10-11 / 235 =1,36 10-13 J / nucléon.
Fusion : 3,2 10-13 / 5 =6,4 10-14 J / nucléon.
-  Lorsque l'on compte la masse des réactifs et celles des produits pour calculer l'énergie libérée par une réaction nucléaire, il est inutile de prendre en compte la masse des particules légères isolées comme le proton, le neutron, l'électron etc..., car leur masse est négligeable devant celle des noyaux mis en jeu.  Faux.

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