Nom : Sujet A Exercice 1 :
1- Pour illustrer le phénomène de réfraction, faire un schéma en indiquant : la surface séparant les 2 milieux transparents et la normale à cette surface, les 2 rayons lumineux et les 2 angles. Mettre une légende pour chaque élément dessiné.
2- Quelles sont les conditions nécessaires pour pouvoir observer la réflexion totale d’un rayon
lumineux; C'est-à-dire pour ne plus observer le rayon lumineux réfracté lorsque la lumière change de milieu transparent.
Les conditions sont les suivantes :
1- La lumière doit passer du milieu où elle la plus lente vers le milieu où elle est la plus rapide (ex : de l’eau vers l’air et pas l’inverse)
2- L’angle d’incidence doit être supérieur à l’angle limite de réfraction. (ex : pour le passage du verre vers l’air cet angle limite est de 42°)
Exercice 2 :
1- Donner la vitesse du son dans l’air. 340 m/s
2- La vitesse du son dans l’eau est supérieure à celle dans l’air; Elle est égale à 1500 m/s. Un navire est équipé d’un sonar qui émet des ondes sonores de fréquences 50 khz.
a- quelle est la nature de ses ondes ? la fréquence de ces ondes est de 50kHz donc supérieure à 20kHz, la limite des ondes sonores audibles. Ces ondes sont donc des ultrasons.
b- calculer la période de ces ondes.
La période T = 1/f = 1/50x103= 2.10-5 s T = 2.10-5 s
c- le navire envoie un signal pour mesurer la profondeur du fond marin. La durée entre l’émission et la réception de l’onde est égale à 0.5 s. Calculer la profondeur du fond marin.
Attention ! Le temps donné est le temps d’aller retour du son. De l’émission à la réception le son aura parcouru deux fois la profondeur du fond marin.
D = v x t/2 = 1500 x 0.5/2 = 375 m D= 375m
Nom : Sujet B
Exercice 1 :
3- Pour illustrer le phénomène de réflexion, faire un schéma en indiquant : la surface séparant les 2 milieux transparents et la normale à cette surface, les 2 rayons lumineux et les 2 angles. Mettre une légende pour chaque élément dessiné.
4- Quelles sont les conditions nécessaires pour pouvoir observer la réfraction d’un rayon lumineux ? Pour observer une réfraction :
- Un rayon lumineux devra changer de milieu transparent.
- Dans le cas particulier où le passage se fait vers un milieu où la lumière est plus rapide ; L’angle d’incidence devra être inférieur à l’angle limite de réfraction.
Exercice 2 :
3- Donner la vitesse de la lumière dans l’air. 3.108 m/s
4- La vitesse du son dans l’eau est supérieure à celle dans l’air; Elle est égale à 1500 m/s. Un navire est équipé d’un sonar qui émet des ondes sonores de fréquences 50 khz.
a- quelle est la nature de ses ondes ? la fréquence de ces ondes est de 50kHz donc supérieure à 20kHz, la limite des ondes sonores audibles. Ces ondes sont donc des ultrasons.
b- calculer la période de ces ondes.
La période T = 1/f = 1/50x103= 2.10-5 s T = 2.10-5 s
c- le navire envoie un signal pour mesurer la profondeur du fond marin. La durée entre l’émission et la réception de l’onde est égale à 0.3 s. Calculer la profondeur du fond marin.
Attention ! Le temps donné est le temps d’aller retour du son. De l’émission à la réception le son aura parcouru deux fois la profondeur du fond marin.
D = v x t/2 = 1500 x 0.3/2 = 225 m D= 225m
