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Ondes et particules

Posté par
Sarra1
09-09-12 à 15:12

Bonjour et bonne rentrée,
j'espère que vous pourrez m'aider pour ce bout d' exercice, que je ne comprend pas  :

** Pourquoi peut - on dire que la fréquence et la longueur d'onde sont inversement proportionnelles ?

** Calculer la vitesse de propagation des ondes électromagnétiques .


Merci de votre aide

Posté par
Sarra1
re : Ondes et particules 09-09-12 à 15:23

J'ai oublié que j'ai : longueur d'onde = 10 -10 et f= 10 18 .
J'ai simplement fais : c= longueur d'onde x f et j'ai c= 10 8 m/s

Ca me semble bcp ...

Posté par
Sarra1
re : Ondes et particules 09-09-12 à 15:47

J'ai aussi une autre question :

L'énergie E transportée par une onde et la lg d'onde sont reliée par E = h x f avec h : constante de Planck (  ≈ 6,66×10-34 J.s)

a) Sachant que 1 eV = 1,6x10 -19 J, calculer energie transportée par un rayonnement de lg d'onde 750 nm.


Moi je trouve : 8,8 x 10 -20 J , mais dans ce cas là je n'utilise pas toute les infos qu'on me donne ( l'éctron volt , sert à quoi ??)

b. Vérifier que la constante s'exprime bien en J.s

Posté par
bibe
re : Ondes et particules 09-09-12 à 17:41

Bonjour,

a) On sait que la longueur d'onde est proportionnelle à la vitesse de la lumière et de la période temporelle: \lambda =c\times T

Je pense que jusque là ça va... On sait que la période est l'inverse de la fréquence soit: T=\frac{1}{\nu}  , en optique on utilise plutôt que f pour la fréquence.

On remplace simplement cette relation dans la première: \lambda=c\times \frac{1}{\nu}

On voit bien que la longueur d'onde est inversement proportionnelle à la fréquence car la fréquence se retrouve au dénominateur ==> Si la fréquence augmente, la longueur d'onde diminue et inversement.

b) Je ne sais pas trop ce que l'on te demande pour cette question, vu que la valeur de c est connue normalement...

c) On te donne la relation E=h.\nu  or on a dit précédemment que \lambda=\frac{c}{\nu} <=> \nu =\frac{c}{\lambda}

On peut remplacer dans la relation donnant E:  E=\frac{h.c}{\lambda}

Voilà, tu connais la longueur d'onde, la vitesse de la lumière et h qui est une constante, il ne te reste plus qu'à faire l'application numérique.

L'électron volt est une unité d'énergie comme le Joule mais plus approprié pour les énergies faibles. On a plus facile à dire que l'énergie est de 3 eV plutôt que dire qu'elle est de 3*1,6.10-19J. On préfère avoir un résultat plus "simple".


b) Tu pars de la relation liant E, h, c et [smb]\lambda[/tex], tu isoles h et après tu travailles avec les unités c'est à dire que tu remplaces les lettres E, h, c et [smb]\lambda[/tex] par leurs unités et tu simplifies ce qui est simplifiables comme par exemple: \frac{m}{s}\times s=m  et normalement si tu ne te trompes pas tu dois tomber sur des J.s

Posté par
Sarra1
re : Ondes et particules 09-09-12 à 18:19

Citation :
a) On sait que la longueur d'onde est proportionnelle à la vitesse de la lumière et de la période temporelle:

Je pense que jusque là ça va... On sait que la période est l'inverse de la fréquence soit:   , en optique on utilise  plutôt que f pour la fréquence.

On remplace simplement cette relation dans la première:

On voit bien que la longueur d'onde est inversement proportionnelle à la fréquence car la fréquence se retrouve au dénominateur ==> Si la fréquence augmente, la longueur d'onde diminue et inversement.


OK

Citation :
b) Je ne sais pas trop ce que l'on te demande pour cette question, vu que la valeur de c est connue normalement...


Ok, aussi, je me suis corrigée seule

Pour la c) je trouve : 2,65x10-19 J ou 1,66 eV.

Posté par
Sarra1
re : Ondes et particules 09-09-12 à 18:20

Citation :
b) Tu pars de la relation liant E, h, c et / c

Je suis sur la bonne piste ?

Posté par
Sarra1
re : Ondes et particules 09-09-12 à 18:22

Pardon, mauvaise frappe .

Je trouve h= E x / c

Posté par
Sarra1
re : Ondes et particules 09-09-12 à 18:27

Et du coup : J.s = J x m/m.s alors J.s = J/s        BIZARRE ?!

Posté par
bibe
re : Ondes et particules 09-09-12 à 18:29

Oui c'est ça, il suffit maintenant de remplacer E par son unité, lambda par son unité et c par son unité, tu trouveras une fraction que tu vas pouvoir simplifier et tu obtiendras l'unité de h.

Posté par
bibe
re : Ondes et particules 09-09-12 à 18:33

J'ai un message de retard ^^

On va le reprendre ensemble si tu veux...

[h]=\frac{J.m}{\frac{m}{s}}    Normalement quand on parle de l'unité d'une grandeur, on la note entre crochet. Par exemple [E]=J veut dire que l'unité de E est le Joule (simple question de notation)

Donc on a: [h]=\frac{J.m.s}{m}=J.s    car je te rappelle que \frac{\frac{a}{b}}{\frac{c}{d}}=\frac{a}{b}.\frac{d}{c}=\frac{a.d}{b.c}

Quand on divise, on multiplie par l'inverse. C'est juste pour expliquer pourquoi les secondes passent du dénominateur au numérateur.

Posté par
Sarra1
re : Ondes et particules 09-09-12 à 18:43

C'est bon j'ai tout compris Merci .

Il y a une suite à l'exercice mais mon résultat est incohérent, pourriez vous jetez un oeil ?


En déduire la valeur de la longueur d'onde à laquelle débute le domaine de l'ultraviolet ( eV = 1,33 )

J'ai fais :

= (cxh)/E
= (3,00x 10 8 x 6,66 x 10 -34)/ 2,128x10 -19 = 9,30 x 10 -7 m = 933 nm

Sauf que c'est bien trop élevé pour etre dans l' UV .

Posté par
bibe
re : Ondes et particules 09-09-12 à 18:52

Je suis d'accord avec ton calcul. Je pense qu'il y a une erreur dans l'énoncé car les UV commencent vers les 3,1 eV.

Posté par
Sarra1
re : Ondes et particules 09-09-12 à 18:55

d'accord merci

Posté par
Sarra1
re : Ondes et particules 09-09-12 à 19:34

Voilà, l'ex est fini merci pour tout ! Bonne soirée



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