Questionnaire a été réalisé avec Questy

Pour s'auto-évaluer

Essentiel :

1)-  Principe de propagation rectiligne de la lumière. 2)-  La lumière blanche : 3)-  Vitesse de propagation de la lumière. 4)-  Lumière blanche et filtres. 5)-  L’atome : 6)-  Caractéristiques des constituants d’un atome : 7)-  Les ions : 8)-  Tests d’identification des  ions : 9)-  La gravitation Universelle : Interaction gravitationnelle : 10)-  Poids d’un objet sur Terre : 11)-  Poids d’un objet :

Essentiel :

1)-  Principe de propagation rectiligne de la lumière.

a)-  Énoncé :

-  La lumière se propage en ligne droite dans tout milieu transparent homogène (comme l’air, l’eau et le vide).

-  Le trajet suivi par la lumière peut être modélisé par une ligne droite fléchée dans le sens de la propagation.

-  Ce modèle de représentation s’appelle le rayon lumineux.

 

b)-  Applications :

►  La visée.

-  Réaliser une visée, c’est aligner plusieurs objets avec son œil.

-  En physique, l’intérêt de la visée est de permettre la construction d’une figure géométrique constituée de droites.

-  En appliquant le théorème de Thalès à cette figure géométrique, on peut évaluer la valeur de certaines distances et de certains angles.

►  Mesure des distances.

-  détermination de la hauteur H d’un arbre.

-  Représentation de la situation : schéma.

 

-  Pour effectuer la visée, on utilise le principe de propagation rectiligne de la lumière.

-  Les droites (PM) et  (P’M’) étant parallèles, on utilise le théorème de Thalès :

-  (1)

-  On en déduit la formule littérale suivante :

-   (2)

2)-  La lumière blanche :

a)-  Dispersion de la lumière blanche par un prisme :

-  Expérience de Newton (1642 – 1727).

-  On éclaire une fente avec une lumière blanche et on envoie le faisceau obtenu sur la face d’un prisme.

 

-  Le prisme dévie et décompose la lumière blanche en lumières colorées du rouge au violet.

-  C'est un phénomène de dispersion.

-  L'ensemble des couleurs obtenues constitue le spectre de la lumière blanche.

-  Le spectre est continu du rouge au violet

b)-  Décomposition de la lumière blanche par un réseau :

-  Un réseau est constitué d’un film transparent sur lequel on a gravé des traits parallèles, équidistants et très fins

( exemple : réseau noté 580 : on a gravé 580 traits par millimètre.)

 

-  Un réseau décompose la lumière blanche en lumières colorées du violet au rouge.

-  Il dévie plus le rouge que le violet.

- Les spectres sont situés de part et d’autre de la fente centrale.

c)-  Comparaison :

 

3)-  Vitesse de propagation de la lumière.

-  En 1674, étudiant les éclipses de la planète Jupiter sur son satellite Io,

-  Le Danois Römer donne une première estimation de la vitesse de la lumière dans le vide.

-  La valeur fixée pour la vitesse de propagation de la lumière dans le vide est :

-  c = 2,997924558 x 10⁸ m / s

-  C’est une constante Universelle.

-  Cette vitesse est une vitesse limite.

-  Aucun objet matériel ne peut atteindre cette vitesse dans le vide.

-  En pratique, on donne à cette vitesse une valeur approchée :

-  c ≈ 3,00 x 10⁸ m / s

-  Dans les milieux transparents, la lumière se déplace moins vite que dans le vide.

-  La vitesse de la lumière dans l’air est peu différente de celle dans le vide.

-  c_air ≈ 3,00 x 10⁸ m / s

4)-  Lumière blanche et filtres.

a)-  Les filtres primaires :

-  Un filtre bleu ne transmet que la lumière bleue :

-Il absorbe la lumière rouge et la lumière verte

 

 

-  Un filtre rouge ne transmet que la lumière rouge :

- Il absorbe la lumière bleue et la lumière verte

 

 

-  Un filtre vert ne transmet que la lumière verte :

- Il absorbe la lumière rouge et la lumière bleue

 

 

b)-  Les filtres secondaires :

-  Les filtres cyan, magenta et jaune transmettent deux des trois couleurs.

-  On les appelle des filtres secondaires.

-  Le filtre jaune absorbe la lumière bleue.

Il laisse passer la lumière rouge et la lumière verte.

 

 

-  Le filtre cyan absorbe la lumière rouge.

- Il laisse passer la lumière bleue et la lumière verte.

 

 

-   Le filtre magenta absorbe la lumière verte.

- Il laisse passer la lumière bleue et la lumière rouge.

 

 

c)-  Cas présent :

-  Pour avoir de l’orange à partir de la lumière blanche, il faut supprimer le bleu et une partie du vert.

 

-  Ici, on a supprimé 50 % du vert par rapport au rouge.

5)-  L’atome :

►  Structure de l’atome :

-  Un atome est constitué :

-  D’un noyau contenant A nucléons : Z protons et (A – Z) neutrons.

-  D’un nuage électronique constitué de Z électrons.

-  Le nombre de nucléons est noté A, on l’appelle aussi le nombre de masse.

-  Le nombre de protons que contient le noyau est noté Z, on l’appelle aussi le numéro atomique ou le nombre de charge.

 

-  Symbole du noyau d’un atome ou du noyau d’un atome.

-  Les deux grandeurs A et Z suffisent pour caractériser un noyau ou un atome.

-  Le symbole du noyau s’obtient à partir du symbole de l’atome correspondant.

-  Un atome de symbole X qui a pour nombre de masse A et pour nombre de charge Z est représenté symboliquement par :

-  Un atome est électriquement neutre :

-  Un atome comprend : Z protons, Z électrons, et A – Z neutrons.

6)-  Caractéristiques des constituants d’un atome :

 

 

 

-  Un atome contient des particules chargées les protons et les électrons qui portent des charges opposées.

-  Un atome est électriquement neutre.

-  Il possède autant de protons que d’électrons.

7)-  Les ions :

-  Un ion provient d’un atome ou d’un groupement d’atomes ayant gagné ou perdu un ou plusieurs électrons.

-  Un anion (ion chargé moins) résulte de la capture d’un ou plusieurs électrons.

-  Un cation (ion chargé plus) résulte de la perte d’un ou plusieurs électrons.

-  Exemples d’ions monoatomiques :

-  Un ion monoatomique provient d’un atome ayant gagné ou perdu un ou plusieurs électrons.

-  Un anion est un ion qui a une charge négative.

-  Un cation est un ion qui porte une charge positive.

-  Cl ^– : L’ion chlorure provient d’un atome de chlore ayant gagné 1 électron.

-  On peut dans ce cas écrire :  Cl  +  e ^–  →  Cl ^– 

-  Na : L’ion sodium provient d’un atome de sodium ayant perdu 1 électron.

-  On peut donc écrire dans ce cas :  Na  →  Na ⁺  +  e ^– 

-  Lors du passage d’un atome à un ion monoatomique, seul le nombre d’électrons change, le noyau lui n’est pas affecté.

-  Exemples d’ions polyatomiques : H₃O⁺ et HO ^–.

8)-  Tests d’identification des  ions :

 

9)-  La gravitation Universelle : Interaction gravitationnelle :

-  La gravitation Universelle est une des interactions de l’Univers.

- Elle est attractive et s’exerce à distance.

-  La Loi d’attraction gravitationnelle.

-  Énoncé : deux corps ponctuels, de masses m et m’, séparés par une distance d, exercent l’un sur l’autre des forces attractives, de même valeur :

 

-  Dans le cas de l’interaction gravitationnelle entre la Terre et la Lune, la valeur de la force exercée par la Terre sur la Lune est donnée par l’expression :

-   

-  m _T : masse de la Terre : m _T = 5,98 x 10²⁴ kg.

-  m _L : masse de la Lune : m _L = 7,34 x 10²² kg.

-  d : distance entre le centre de la Terre et le centre de la Lune : d = 3,84 x 10 ⁵ km.

-  Calculer la valeur de F = F_{T / L}.

-   

-  Schéma :

 

-  Cette force F retient la Lune sur son orbite autour de la Terre.

-  Cette force du à l’interaction gravitationnelle est une force attractive représentée par le vecteur , appliqué au centre de la Lune et dirigé vers le centre de la Terre.

10)-  Poids d’un objet sur Terre :

-  Le poids d’un corps situé au voisinage de la Terre est assimilé à la force d’attraction gravitationnelle que la Terre exerce sur ce corps.

-  L’action exercée par la Terre sur les corps proches de la surface se nomme la pesanteur.

 

-  Sur la terre, tout corps de masse m  est soumis à une force appelée poids du corps :

-  Expression du poids : P = m.g.

-  P poids en newton N, m la masse en kg et g le facteur d’attraction terrestre : g = 9,8 N / kg.

-  Le poids d’un objet sur Terre est pratiquement égal à la force gravitationnelle exercée par la Terre sur l’objet.

-  Remarque :

-  la différence entre le poids d’un objet sur la Terre et la force de gravitation exercée par la Terre sur l’objet provient de la rotation de la Terre sur elle-même.

-  Le poids d’un corps peut s’identifier à la force gravitationnelle exercée par la Terre sur l’objet.

-  La valeur du poids varie en fonction de la latitude et de l’altitude.

11)-  Poids d’un objet :

-  Expression du poids : P = m.g.