INTERROGATION ECRITE DE PHYSIQUE CHIMIE n°3 - 1h – 13 janvier 2010 - 2n d e
CORRECTION
Exercice 1: 6 pts
1.
Milieu 1: Air Milieu 2: Eau
i
r
Normale à la surface de séparation
Surface de séparation
Rayon réfracté Rayon incident
i : angle d’incidence r: angle de réfraction
2. Deuxième loi de Descartes: Angle d'incidence et angle de réfraction sont liés par la relation:
n1.sin i=n2.sin r Avec
n1: indice de réfraction du milieu 1 n2: indice de réfraction du milieu 2
Nous voulons déterminer l'indice de réfraction de l'eau soit n2: Nous savons que n1=1,00 (puisque le milieu 1 est de l'air), i=50,0° et r=35,0°. En utilisant la deuxième loi de Descartes, on a:
33 , ) 1 0 , 35 sin(
) 0 , 50 sin(
) sin(
) sin(
1.
2
r i
n n .
L'indice de réfraction de l'eau est donc de 1,33.
Exercice 2 : 8pts
1. a) Le rayon lumineux à une trajectoire rectiligne car il arrive avec un angle nul par rapport à la normale à la surface de séparation. Il n'est donc pas dévié.
b) Cf. figure
c) A présent, on a bien un phénomène de réfraction (le rayon est dévié).
d) Cf. figure
e) Loi de Descartes: njxsin(i)= nairxsin(r)
sin 0 , 940
sin
air j
n i r n
r=70°
2. a) A l'intérieur du prisme: il n'y a aucun changement par rapport au rayon jaune.
A l'extérieur du prisme: le faisceau est moins dévié (car nr < nj) b) On obtiendra un spectre d'émission de bande car la lumière banche serait décomposée. On dit que le prisme est un système dispersif.
Exercice 3 : Spectroscopie 3 pts
1. 1 et 2 appartiennent aux spectres d'émission de raies puisqu'ils présentent des raies colorées sur un fond noir alors que 3 contient des raies noires sur un fond coloré, c'est donc un spectre d'absorption de raies. (3 pts)
2. On remarques que toutes les radiations émissent par (1) sont absorbées dans le spectre 3 et qu'une partie les radiations émissent par (2) sont absorbées dans le spectre 3. On peut donc déceler clairement la présence de (1) mais pas de (2) dans l'atmosphère de l'étoile étudiée. (2 pts)
45°
Exercice 4 : Différents spectres : 3 pts On associe :
1 et a ; 2 et f ; 3 et b ; 4 et e ; 5 et d ; 6 et c
