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Utilisation calculatrice(loi de wien

Posté par
Manon44
21-10-15 à 16:39

Bonjour,
Je suis donc en 1ère S et j'ai du mal à utiliser ma calculatrice TI82 Stats.
Pouvez vous m'aider, notamment sur cet exercice :
  
En physique, un « corps noir » est un objet idéal émettant un rayonnement qui n'est fonction que de sa température.

Pour retrouver expérimentalement la loi de Wien, on augmente progressivement la température θ d'un morceau de métal. Pour chacune des températures θ, on mesure la longueur d'onde pour laquelle l'intensité lumineuse émise est maximale.

On obtient les résultats suivants :



λ  max

en nm

880

940

1010

1080

1170

1270

1400

1540

1730

1960


θ en °C

3000

2800

2600

2400

2200

2000

1800

1600

1400

1200


1)-  Graphe 1 :

a)-  À l'aide d'un tableur, tracer θ en fonction de λ   max.

b)-  Ces deux grandeurs sont-elles proportionnelles ?

2)-  Graphe 2 :

a)-  À l'aide du tableur, calculer 1/lambda max Tracer le graphique représentant θ en fonction de 1/lambda max

b)-  Quelle est l'allure de la courbe obtenue ?

c)-  Établir l'équation de la courbe obtenue à l'aide du tableur. Montrer qu'elle correspond à la loi de Wien.


3)-  Cette loi peut être appliquée à la lumière provenant d'une étoile. Que permet-elle alors de connaître ?

Posté par
prbebo
Loi de Wien 21-10-15 à 17:14



Bonjour Manon44,

où est le problème ? On peut tracer des courbes sur une calculatrice ou sur un tableur disponible sur ordi (Excel, OpenOffice ou autre). voici ce que j'obtiens avec excel :

Graphe 1 (fig 1):
Les unités sont des nanomètres sur Ox, des degrés Celsius sur Oy. Visiblement pas de relation linéaire entre et max, puisque l'une décroît lorsque l'autre augmente.

Graphe 2 (fig 2) :
Les unités sont des m-1 sur Ox (rappel : j'ai exprimé en mètres puis ai calculé leurs inverses), des degrés Celsius sur Oy. La courbe rouge est la courbe de tendance demandée, dont l'équation est : y = 0,0029x - 267,7, soit avec les grandeurs physiques, + 267,7 = 2,9x10-3/.

Cà ne ressemble pas à la loi de Wien, par hasard ? Avec + 267 = T en Kelvin...

Loi de Wien

Loi de Wien

Posté par
Manon44
re : Utilisation calculatrice(loi de wien 21-10-15 à 17:33

Bonjour prbebo


Je comprends vos démarches et les résultats qui mettent en évidence la loi de Wien, mais je ne sais pas comment afficher le graphique que vous me montrer ci dessus avec ma calculatrice.
J'ai appuyé sur le bouton stats puis j'ai rentré les données.
Puis je suis bloqué! Comment fait on pour afficher le graphique?
Merci beaucoup pour votre aide.

Posté par
prbebo
Loi de Wien 21-10-15 à 17:42

Je ne peux pas t'aider sur ce point, n'ayant pas sous la main une calculatrice semblable à la tienne. Le but du jeu n'est pas de t'expliquer le fonctionnement de ta calculette (donc tu as probablement un mode d'emploi), mais de t'aider à résoudre un exercice de physique qui est ici "mise en évidence de la loi de Wien". La manière dont on obtient le graphique n'a donc aucun intérêt sur le forum. On peut très bien le tracer à la main sur du papier millimétré, comme on le faisait dans les temps préhistoriques où les calculettes graphiques n'existaient pas.
Si tu as des soucis avec la tienne, tu peux également de faire aider par un copain qui la maîtrise mieux.

Posté par
Manon44
re : Utilisation calculatrice(loi de wien 21-10-15 à 17:58

Merci beaucoup. Oui je comprend bien le but de l'exercice mais je voulais le faire moi même sur ma calculatrice pour savoir le faire et pouvoir réutiliser ceci lors d'un contrôle et pour d'autres exercices dans le même genre (mon professeur m'a dit que ce serait utile). Je pense que je vais demandé à quelqu'un de ma classe qui à la même calculatrice que moi car je n'ai pas le mode d'emploi et je ne trouve pas la solution à mon problème sur internet.
Merci beaucoup en tout cas de votre aide, je vais faire le graphique et l'exercice sur mon ordinateur(comme vous l'avez fait) en attendant de trouver comment fonctionne ma calculatrice.

Posté par
Manon44
re : Utilisation calculatrice(loi de wien 21-10-15 à 18:04

Je ne comprend pas comment on trouve la droite d'équation y= 0.0029x-267,7 ?
C'est grâce aux points sur le graphique, qu'on nous donne la droite d'équation?

Posté par
prbebo
Utilisation calculatrice(loi de wien 21-10-15 à 22:27

Je réponds d'abord à ton dernier post (18h04) :

En effet, c'est en choisissant des points sur le graphique qu'on peut obtenir cette équation. Si tu n'as pas pu représenter ta fonction avec un ordinateur ou avec une calculatrice, voici comment on peut s'en tirer :

La loi de Wien dit que la température et la longueur d'onde sont reliées par une relation du type y = ax + b, où y est une température en °C, x l'inverse de la longueur d'onde correspondante, a = 2,9.10-3 m.K et b = - 273 K de manière à ce que y-b devienne la température exprimée en K. Ok ?

La relation y = ax + b caractérise une fonction affine (étudiée en troisième). Si on connaît les valeurs de y pour deux valeurs de l'antécédent x, soit y1 et y2 respectivement pour x1 et x2, il n'y a aucune difficulté pour calculer les paramètres a et b de la loi affine, en faisant ceci :
a = (y2 - y1)/(x2 - x1), et b = y1 - ax1.

Alors je prends deux valeurs dans ton tableau de mesures :

lambda (nm)          1/ (m-1)          ° (C)              x              y
--------------------------------------------------------------------------------
   880                    1,136 106           3000          1,136 106      3000
  1960                    5,102 105          1200          5,102 105      1200
--------------------------------------------------------------------------------

Je te laisse faire le calcul : on obtient a = 2,88 10-3 m.K et b = - 268 K. On retrouve donc bien les paramètres de la droite obtenue avec le tableur, appelée "courbe de tendance". La différence est que la courbe de tendance est établie en tenant compte de tous les points de mesure, alors que le calcul ci-dessus n'utilise que deux points. Bien entendu, pour limiter les erreurs de calcul liées au choix de ces deux points, il faut les choisir les plus éloignés possible, c'est pourquoi j'ai utilisé le premier et le dernier de ton tableau de mesure.

Maintenant, concernant l'usage de ta calculatrice :

Va voir sur ce lien (clique sur la maison) : . Tu devrais y trouver ton bonheur pour tracer une courbe connue par un tableau de valeurs. Si tu as encore des soucis ensuite, un copain ou même ton professeur de physique-chimie d'aideront (surtout le prof puisque c'est quand même lui qui a posé l'exercice).

Posté par
prbebo
calculatrice TI82 stats 21-10-15 à 22:34

Ah, le lien que je t'ai donné ne renvoie pas à une page web, mais à un fichier téléchargé au format pdf. Recopie donc cette adresse dans ton navigateur : http://education.ti.com/~/media/9A9D765D9E394B2897336CC1F712B5B9, et ensuite télécharge le mode d'emploi.



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