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Contrôle commun N° 02 |
Correction |
I- Technique de Visée : il faut savoir cligner de l’œil.
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Paul colle sur la vitre de sa chambre une bande rectangulaire de hauteur h = 15,2 cm, placée horizontalement. La bande cache l’immeuble qui se trouve en face du sien. Il observe d’un seul œil et la distance entre son œil et la fenêtre est d = 81,5 cm. Il sort de chez lui et compte 120 pas pour mesurer la distance D entre les deux immeubles.
Il mesure ensuite la
longueur d’un pas : p = 75,6 cm. |
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1)- Faire un schéma légendé de la situation de visée. - schéma légendé de la situation de visée.
2)- Quel principe-a-t-il utilisé pour effectuer la visée ? énoncer ce principe. - principe utilisé : - Pour effectuer la visée, on utilise le principe de propagation rectiligne de la lumière. - Énoncé : La lumière se propage en ligne droite dans tout milieu transparent homogène. 3)- Écrire l’équation littérale qui permet de déterminer la hauteur H de l’immeuble visé. Justifier la réponse. - Équation littérale : - Les droites D et D’ étant parallèles, on utilise le théorème de Thalès :
- - On en déduit la formule littérale suivante :
- 4)- Calculer la hauteur H de l’immeuble visé. - Hauteur de l’immeuble : - Il suffit de faire l’application numérique et d’arrondir de façon judicieuse :
-
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II- Il ne faut pas couper les cheveux en quatre.
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Pour mesurer le diamètre d’un fil très fin, on peut utiliser le phénomène de diffraction. Lorsque l’on envoie un faisceau laser sur un fil très fin, on obtient une figure de diffraction sur un écran. La tache centrale a une largeur L.
à l’aide de fils
très fins dont on connaît les diamètres
D, on a réalisé
différentes mesures dans les mêmes conditions. |
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- Tableau de mesures : |
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D
en μm |
60,0 |
80,0 |
100,0 |
120,0 |
140,0 |
160,0 |
180,0 |
200,0 |
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L
en cm |
10,8 |
8,7 |
7,1 |
6,2 |
5,4 |
4,8 |
4,3 |
3,9 |
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2)- Faire un schéma légendé du dispositif. - Schéma légendé du dispositif :
3)- Premier graphe : Représenter graphiquement la variation de L, largeur de la tache centrale de diffraction en fonction de D, diamètre du fil. Échelles :
pour D :
10 μm ↔
1 cm
pour L : 1
cm
↔
1
cm. - Premier graphe : L = f (D).
4)- Deuxième graphe : a)- Convertir la largeur de la tache L en mètre.
calculer
- Tableau de mesures :
b)-
Représenter graphiquement la variation de
Échelles : pour
D : 10 μm
↔
1 cm et pour
5)- Comparer les deux
courbes et trouver une loi simple reliant
D et
- Pour le premier graphe, les points ne sont pas alignés, il n’existe pas de relation simple entre L et D. - Pour le deuxième graphe, les points sont pratiquement alignés.
- Il existe une relation simple entre
-
Relation du type :
- On trouve :
-
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Une radiation monochromatique passe de l’air dans le verre. Le rayon incident arrive sur la surface plane de séparation des deux milieux en faisant un angle de 30 ° avec cette surface.
Le
rayon réfracté (ou transmis) fait un angle de 57 ° avec la
surface de séparation. |
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1)- Faire un schéma légendé de la situation décrite. - Schéma légendé de la situation décrite.
2)- Qu’appelle-t-on point d’incidence ? Noter I ce point sur le schéma, puis nommer SI le rayon incident et IR le rayon réfracté. - Le point d’incidence I : On appelle point d’incidence I, le point d’intersection entre le rayon incident SI et la surface de séparation. 3)- Les angles donnés correspondent-ils aux angles d’incidence et de réfraction ? - Les angles donnés ne correspondent pas aux angles d’incidence et de réfraction. - Ces angles sont repérés par rapport à la normale à la surface de séparation. 4)- Quelle est la référence qui manque sur le schéma pour définir et déterminer ces angles ? Tracer cette ligne de référence et donner les valeurs de l’angle d’incidence i1 et de l’angle de réfraction i2. - Référence manquante : pour définir et déterminer ces angles, il faut tracer la normale NI à la surface de séparation passant par le point d’incidence I : - i1 = 60 ° et i2 = 33 °. 5)- Calculer l’indice de réfraction n2 du verre sachant que celui de l’air n1 ≈ 1,0. Justifier votre réponse. - Calcul de l’indice de réfraction n2 du verre sachant que celui de l’air n1 = 1,0. - On utilise la loi de la réfraction :
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