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DM de sur la Lumière.

Posté par
Scientifik
04-11-09 à 18:09

Bonsoir, il y a des questions de mon DM dont je doute vraiment... j'ai répondu mais je doute vraiment de ma réponse. à vrai dire il y en a plusieurs.
Pouvez vous vérifiez mes réponses et me dire si je me suis trompé s'il vous plait ? j'ai vraiment besoin de votre aide.
merci.

voici les questions:

9)Calculer la fréquence de la lumière monochromatique émise par la source laser.

précédement, on nous demandait de calculer , je l'ai fait et j'ai trouvé =2,7210-6m.
maintenant on nous demande la fréquence, mais le seul paramètre que l'on a c'est . par la suite je me suis dit qu'avec la vitesse de la lumière dans le vide, que l'on connait, je pourrais faire la relation suivante:

f=v/=c/
donc f=3,00108/2,7210-6
j'ai trouvé f=110,2Hz

voila, je doute que ce soit ça, mais je ne vois pas comment faire à part ceci...


Autre exercice:

On utilise dans cette expérience, comme milieu dispersif, un prisme en verra d'incide de réfraction n.
On dirige, suivant une incidence donnée, le faisceau laser vers l'une des faces du prisme placé dans l'air. on observe que ce faisceau est dévié. un écran placé derrière le prisme montre un point lumineux de même couleur (rouge) que le faiseceau incident.

1)Quelle est la nature de la lumière émise par le laser ? justifier votre réponse.

j'ai répondu: La lumière émise par le laser est une lumière monochromatique car elle n'a qu'une seule couleur (le rouge) donc une seule longueur d'onde.
(je doute que ce soit ça...)

2)La célérité de la lumière dans le vide est c=3,00108m/s.
2.1)Rappeler la relation entre la longueur d'onde de l'onde émise par le laser, sa fréquence v et sa célérité c.

j'ai répondu:
c=/v
avec c en m/s, en m et v en Hz.

2.2)Calculer v.

je n'arrive pas à faire cette question, j'ai bien c, la vitesse de la lumière dans le vide, mais je n'ai pas la longueur d'onde et je ne sais pas comment l'obtenir...

2.3)La valeur de v varie t-elle lorsque cette onde change de milieu de propagation ?

j'ai répondu:
Non la valeur de la fréquence ne change pas lorsque cette onde change de milieu car la fréquence est une invariante.

4) L'indice de réfraction du verre pour la fréquence v de l'onde utilisée est n=1,61.
4.1)Pourquoi précise t-on la fréquence v de l'onde lorsque l'on donne la valeur de n ?

j'ai répondu:
car n dépend de la vitesse de propagation de l'onde dans le milieu, et la vitesse dépend de la fréquence, donc n dépend de la fréquence.
(je n'en suis pas sûr).

4.2)Calculer la longueur d'onde ' de cette onde dans le ver.

je n'y arrive pas, vu que je sais pas comment trouver en fonction de n


Voila, j'aimerai bien de l'aide s'il vous plaît.
Je vous en remercie d'avance.
Je vous souhaite une bonne soirée.

Posté par
122155
re : DM de sur la Lumière. 04-11-09 à 18:39

salut
9)
f=c/=110,2Hz   oui

l' Autre exercice:

1).
La lumière émise par le laser est une lumière monochromatique car elle n'a qu'une seule couleur (le rouge) .
correct

2)La célérité de la lumière dans le vide est c=3,00108m/s.
2.1) la relation entre la longueur d'onde  de l'onde émise par le laser, sa fréquence v et sa célérité c.


=c/
avec c en m/s, en m et en Hz.

2.2)=c/.
tu connais   dans l'exercice précédant car  On dirige, , le faisceau laser
qu'on avait étudié.

---
2.3)La valeur de   ne change pas lorsque cette onde change de milieu car la fréquence est une caractéristiaue intrincèque dela lumière monochromatique.

4) L'indice de réfraction du verre pour la fréquence de l'onde utilisée est n=1,61.
4.1)-on la fréquence   de l'onde lorsque l'on donne la valeur de n .


car n dépend de la longueur d'onde de la lumière  utilisé (relation de Gauchy).donc elle dépend de

4

Posté par
Scientifik
re : DM de sur la Lumière. 04-11-09 à 21:26

d'accord, merci bien.
mais je n'ai pas très très bien compris la réponse à la 4.1), et je ne sais toujours pas répondre à la 4.2), besoin d'aide please

Posté par
122155
re : DM de sur la Lumière. 05-11-09 à 07:12

4.1)d'après la relation de Gauchy  n=a+\frac{b}{\lambda^2}
l'indice de réfraction du prisme dépend de donc il dépend de (=c/)
c'est pour cette raison que l'on on précise la fréquence de l'onde lorsque l'on donne la valeur de n .

4.2)tu calculs tout d'habord la vetesse de la lumière dans le verre en utilisant la relation :
v=c/n=3.108/1,61=1,86.108m/s
puis la longueur d'onde ' de cette onde dans le verre;
'=c/
étant caractéritique intrinsèque de la lumière utilisé est déterminée précédement.

Posté par
Scientifik
re : DM de sur la Lumière. 05-11-09 à 20:43

salut.
merci de ton aide, du coup pour faire ce calcul j'avais besoin de la fréquence que l'on trouve à la question 2,2).
j'ai fait cette question:

2,2)rouge=c/rouge
en Hz, c en m/s et en m.

rouge=3,00x108/800x10-9 (car le rouge est à 800nm).
rouge=3,75x1014Hz.

est-ce la bonne fréquence ? merci de votre aide.

ensuite à la 4,2) j'ai bien trouvé v=1,90x108m/s.
après avoir trouvé cette fréquence je peux répondre à la question 4,2).
ensuite j'ai appliqué la formule '=c/ et j'ai trouvé: (je remplace v par c (seulement les lettres, mais c n'a pas la valeur de la vitesse de la lumière dans le vide, c'est la vitesse trouvé précedemment)).
4,2)'=1,9x108/3,75x1014
'=5,1x10-7m

voila, j'ai peur de mettre trompé, parce que j'ai perdu ma calculette et j'opère avec une TI-Collège et c'est pas évident, donc dites le moi si je me suis trompé s'il vous plait.


Et excusez moi mais, après avoir bien réfléchi je pense que la fréquence que j'ai trouvé à la question 9) et fausse, car déjà à la question 8) je pense avoir faux.
à la question 8) "donner l'équation de la courbe L=f(1/a) et en déduire la longueur d'onde dans le vide de la lumière monochromatique consécutive du faisceau utilisé", j'avais trouvé =2,72x10-6m. Ce résultat me paraît faux car la longueur d'onde que j'ai trouvé se trouve dans le domaine de L'INVISIBLE, or la lumière étudiée est bien visible, du coup je pense avoir faux.
j'ai trouvé ce résultat en trouvant le coefficient directeur de la courbe (yB-yA/xB-xA), ensuite ça m'a donné 0,68/25000=2,72x10-6m=.
peut être que c'est une erreur de calcul, mais j'peux pas vérifier avec ma calculette de collège

mais après avoir réfléchi, j'ai re répondu à la question, et cette fois j'me suis dit que l'équation de la courbe est peut être L=2..D/a, donc =aL/2D.
j'ai pris L=0,027m, et on a D=2,50m.
donc
8)=aL/2D=(1/10000)x0,027/5,00
=5,4x10-7m=540nm
je pense que ce résultat est bon car ça me parait plus raisonnable, de plus cette longueur d'onde est dans le domaine du visible, donc je pense que c'est ce résultat qui est bon.
mais dites le moi svp.

du coup pour la question 9) je pense avoir également faux, j'ai refait le calcul ça me donne:
9)f=c/
f=3,00x108/5,4x10-7
f=5,5x1014Hz
voila, donc en fait je ne sais pas si la fréquence que j'avais trouvé avant est bonne mtn...


De plus j'ai eu faux pour =2,72x10-6m, je pense vraiment avoir faux à ça car une fois de plus ça n'est pas dans le domaine du visible, et cette erreur peut avoir un effet boule de neige sur tout le DM, donc merci de m'aider svp.
Voila, j'ai corrigé les réponse auquel je pense avoir faux, et j'aimerai bien que vous me dites si c'est bon ou faux ? vérifiez les calcules svp car j'opère avec une TI-Collège, après avoir perdu ma calculatrice, et c'est pas évident...

je me suis tellement donné de mal pour ce DM, et j'aimerai qu'on m'aide sur ceci svp.
merci d'avance.
je vous souhaite une bonne soirée.

Posté par
122155
re : DM de sur la Lumière. 05-11-09 à 22:53

salut:
pour pouvoir comparer  les résutats que tu as trouvé tu dois me donner le 1er exercice dès son début
car il ne cmmence pas  la question
9)Calculer la fréquence de la lumière monochromatique émise par la source laser.
c'est difficile de suivre ton résonnement.

Posté par
Scientifik
re : DM de sur la Lumière. 05-11-09 à 23:01

bah j'ai dit que d'après trouvé à la question 8), j'ai obtenu la fréquence que j'ai mis dans le post précédent.
donc j'aimerai savoir si que j'ai trouvé au final est bon ? ou si c'est =2,72x10-6m qui est bon ?
car si j'connais le vrai je pourrais déterminer f par la suite... mais justement je doute de là.

avant la question 8) il y a un texte:

On cherche maintenant à déterminer expérimentalement la longueur d'onde dans le vide de de la lumière monochromatique émise par le faisceau laser utilisée.
Pour cela, on place devant le faisceau laser des fils calibrés verticaux.
On désigne par "a" le diamètre d'un fil. La figure de diffraction obtenue est observée sur un écran blanc situé à une distance D=2,50m des fils.
Pour chacun des fils on mesure la largeur L de la tache centrale de diffraction.
On trace la courbe L=f(1/a) (courbe que je ne peux pas mettre.)

voila j'ai mis tout ce qui est nécessaire pour pouvoir m'aider

Posté par
122155
re : DM de sur la Lumière. 05-11-09 à 23:15

ah oui je viens de trouver le début de ton exercice .
il est ici
DM sur la Diffraction.
mais tu dois me scaner la courbe L=f(1/a) (cf figure 4, annexe).

Posté par
Scientifik
re : DM de sur la Lumière. 05-11-09 à 23:24

j'ai pas de scanner
donc en fait soit je laisse ce que j'ai fait au départ mais ça me parait faux, j'peux pas avoir une longueur d'onde dans le domaine de l'invisible quand même.
soit je met ce que j'ai corrigé et j'ai peut être faut également



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