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Une onde progressive sinusoïdale se propage selon la direction définie par un axe Ox en fonction de la coordonnée
cartésienne et du temps , la fonction d’onde s’écrit : Y(x , t) = ymcos[w(t-x /v)]
où ym est l’amplitude de l’onde,w la pulsation de l’onde et v une grandeur dont la nature sera demandée ultérieurement.
13. Quelle est la relation entre la fréquence n de cette onde et la pulsation w?
A) n=2p w ;
B) n=w / (2p) vrai ;
C) n=2p / w
; D) n=w / p.
14. Que représente physiquement v et quelle est son unité SI(Système International des unités) ? En déduire la signification
physique du terme x / v.
A) v est une durée dont l’unité SI est la seconde ;x / v représente donc une vitesse.
B) v est la vitesse de propagation (ou célérité) de l’onde et son unité SI est le mètre par seconde ; x / v le retard
(temporel) dû à la propagation.
Vrai.
C) v est une position et son unité SI est le mètre ; x / v est donc un nombre sans dimension.
D) v est la vitesse de propagation (ou célérité) de l’onde et son unité SI est le mètre par seconde ; x / v n’a pas de
signification physique particulière.
15. Comment peut s’écrire la fonction d’onde Yr d’une onde qui se propage selon les décroissants ?
A) Yr(x , t) = ymcos[w(-t-x /v)] vrai
B) Yr(x , t) = ymcos[w(t+x /v)] vrai
C) Yr(x , t) = ymcos[w(-t+x /v)]
D) Yr(x , t) = ymcos[w(t-x /v)].
Les signes devant t et x / v doivent être identiques.
16. Donner la relation entre la longueur d’onde l, la fréquence n et la vitesse v de propagation de l’onde.
A) l n=v vrai ;
B)
l / n =v ;
C)
v / l =n ;
D) Ces 3 grandeurs ne sont pas liées.
l = v T = v / n.
17 . On considère une onde lumineuse de longueur d’onde l= 600 nm. On interpose sur le trajet de cette onde une petite
ouverture de dimension caractéristique a≈ 0,5 mm. On observe alors, juste après l’ouverture, un éparpillement de
l’onde caractérisé par un angle q tel que q~l /a
(le symbole mathématique ~ signifie « de l’ordre de »). Comment
appelle-t-on ce phénomène et quelle est la valeur de q ?
A) Ce phénomène est la diffraction et q~ 1,2 rad.
B) Ce phénomène est une interférence et q~ 1,2 rad.
C) Ce phénomène est la diffraction et q~1,2 mrad.
Vrai.
D) Ce phénomène est une interférence et q~ 1,2 mrad.
q = 600 10-9 / (5 10-4)=0,0012 rad = 1,2 mrad.
18. .Dans un montage optique, la monture d’une lentille (diamètre D) est un diaphragme d’ouverture caractéristique D
. A partir de quelle valeur (en ordre de grandeur) Dmin de D l’angle q correspondant est-il inférieur à la limite de
résolution angulaire de l’œil ?
A) Dmin ~ 2 dm ;
B) Dmin~ 2 cm
; C) Dmin~ 2 m
; D) Dmin~ 2 mm. Vrai.
Pouvoir de résolution de l'oeil : 3 10-4 rad.
Dmin ~l / (3 10-4 )= 6 10-7 / (3 10-4 )~2 10-3 m ~ 2 mm.
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