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Loi de Wien

Posté par
trayas
09-09-16 à 20:08

Bonsoir à tous et à toutes
à tous les enseignants en espérant que la rentrés s'est bien passée

dans cet exercice on demande de retrouver la formule de Wien à l'aide d'un tableur
je sais que sur Excel il y a une fonction qui permet de calculer l'equation de la droite mais je n'utilise pas excel (je suis sur Macintosh et j'ai l'application Numbers qui ressemble à Excel
voici l'énoncé

en physique , un "corps noir" est  un "objet idéal" émettant un rayonnement qui n'est fonction que de sa température

la loi de Wien relie la température    θ  de ce corps noir  et la longueur d'onde λmax pour laquelle le profil spectral de la lumière qu'il émet  passe par un maximum
la température  θ  s'exprime en degré Celsius
la longueur d'onde   λmax    s'exprime en nano mètre
pour retrouver expérimentalement la loi de Wien ,on augmente progressivement la température   θ   d'un morceau de metal
Pour chacune des températures θ on mesure la longueur d'onde λmax pour laquelle l'intensité lumineuse émise est maximale
on obtient les résultats suivants

λmax en nm88094010101080117012701400154017301960
θ en°C3000280026002400220020001800160014001200



1. à l'aide d'un tableur , tracer   θ en fonction de λmax
ces 2 valeurs sont elles proportionnelles?
2. dans une nouvelle  colonne  du tableur calculer 1/λmax
tracer le graphique représentant  θ   en fonction de 1/ λmax
quelle est l'allure de la courbe?
3.établir l'équation de la courbe obtenue     à l'aide du tableur
montrer qu'elle correspond à la loi de Wien qui s'écrit

  θ = 2,89 . 10 ^6             -273
                 λmax

réponse question1
tracer    θ  en fonction de λmax signe que  les valeurs obtenues pour λmax sont
sur l'axe des abscisses
dans la colonne A du tableur je rentre les valeurs de  λmax les unes après les autres
et dans la colonne B du tableur je rentre les valeurs θ
la courbe obtenue est décroissante
et on peut dire que les 2 valeurs ne sont pas proportionnelles si elles l'étaient on obtiendrait une droite
(j'aurais voulu joindre une capture d'écran mais je ne sais pas comment joindre de fichier
réponse question 2
donc dans une nouvelle colonne du tableur je calcule pour C1  1 / 880
et ainsi de suite
puis je sélectionne les valeurs de la colonne θ et les valeurs de la nouvelle colonne
j'obtiens cette fois ci une courbe qui est croissante
c'est bien cela??

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Loi de Wien 09-09-16 à 20:59

Salut !

Pour les axes c'est ok mais j'aimerais bien que tu joignes les captures d'écran stp.
Tu as un carré "Img" sous le cadre de saisie de texte. Tout est alors indiqué

Posté par
trayas
re : Loi de Wien 10-09-16 à 00:32

Bonsoir shadowmiko

Je suis passionné par ce TP  qui permet de comprendre la loi de ce Physicien allemand
je n'ai pas encore vu la loi de Wien et j'essaie d'avancer un peu sur le programme de cette année
je reviens sur la question 1 du TP en joignant une capture d'écran ou figurent  les mesures des longueurs d'onde pour lesquelles l'intensité lumineuse émise est maximale
c'est à dire 880     940 .....  dans la première colonne
ainsi que la dernière colonne pour 1/λmax
les valeurs de λmax étant comprises entre 880 nanomètre et 1960 nanomètre ,l'ordinateur a pris une graduation de 450  900  1350   1800

j'ai au préalable tracer le graphe sur du papier millimétré , j'ai pris une graduation différente ou  j'ai placé la valeur 880 comme origine afin d'avoir une courbe qui commence plus près de l'axe des ordonnées
sur le graphe que je joins , la courbe  commence à décroitre un peu près vers le milieu du graphe

Loi de Wien

Posté par
trayas
re : Loi de Wien 10-09-16 à 00:50

voici la capture d'écran avec le premier graphe pour θ en fonction de  λmax
donc avec  λmax sur l'axe des abscisses
puis le deuxième graphe  représentant  θ en fonction  de 1/λmax
je ne comprends pas bien la graduation qu'a adopté l'ordinateur
les valeurs étant 0,00051     puis 0,00057 puis 0,00064  puis 0,00071
en faisant le meme graphe avec du papier millimètre et comme c'est le quatrième chiffre après la virgule qui varie , j'aurais plutôt pris 1cm pour 0,0001 nano mètre

Loi de Wien

Loi de Wien

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Loi de Wien 11-09-16 à 21:53

Re,

Peu importe les graduations, c'est modifiable si tu le souhaites.
En tout cas qu'observes-tu ? As-tu une relation linéaire ?

Posté par
trayas
re : Loi de Wien 12-09-16 à 00:13

Bonsoir

à la première question
j'ai répondu que les 2 valeurs ne sont pas proportionnelles
si elles l'étaient et bien on aurait obtenu une droite
en fait le premier graphique que j'ai voulu était  une courbe décroissante
j'ai fait une erreur au niveau des capture d'écran et j'ai mis deux fois le meme graphe
-j'obtiens une courbe décroissante puis le deuxième graphe avec la courbe croissante avec les valeurs de 1 / λmax

quand vous me demander si la relation est linéaire??
en fait dans la formule de Wien on divise par  λmax
et là quand on divise par λmax on a l'inver se  de la première courbe
mais je ne pense pas que cela suffit comme conclusion

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Loi de Wien 12-09-16 à 20:47

Ah c'est mieux, oui effectivement c'est plus compréhensible. Ok pour les conclusions.

Posté par
trayas
re : Loi de Wien 12-09-16 à 20:56


Bonsoir shadow

au niveau de la rédaction

j'écris que les 2 valeurs ne sont pas proportionnelles et que si il y avait proportionnalité on obtiendrait une droite
je peux écrire cela??

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Loi de Wien 12-09-16 à 21:02

Oui bien sûr, avec la pente traduisant le coeff de proportionnalité

Posté par
trayas
re : Loi de Wien 12-09-16 à 23:07

Bonsoir
il y avait la dernière question
3. établir l'équation de la courbe obtenue     à l'aide du tableur
et montrer qu'elle correspond à la loi de Wien

tout ce qu'arrive c'est de trouver les formules des cellules
mais je n'arrive pas à trouver l'équation de la courbe avec le tableur
je suis sur Macintosh

pouvez vous m'aider?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Loi de Wien 13-09-16 à 08:48

Argh sur Mac je ne sais pas comment faire, je n'utilise qu'Excel. Tu as une calculatrice scientifique ? Sinon essaie de trouver la pente à la main



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