Contrôle commun   N° 02

Technique de la visée.

Il ne faut pas couper les cheveux en quatre.

Un peu de réfraction.

Énoncé

Correction

 

 

 

 

I- Technique de Visée : il faut savoir cligner de l’œil.

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 = 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.

 

1)- Faire un schéma légendé de la situation de visée.

2)- Quel principe-a-t-il utilisé pour effectuer la visée ?

énoncer ce principe.

3)- Écrire l’équation littérale qui permet de déterminer la

hauteur H de l’immeuble visé. Justifier la réponse.

4)- Calculer la hauteur H de l’immeuble visé.

II- Il ne faut pas couper les cheveux en quatre.

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.

 

-   Tableau de mesures :

D en μm

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

180,0

200,0

L en cm

10,8

8,7

7,1

6,2

5,4

4,8

4,3

3,9

 1 / L en m 1

 

2)- Faire un 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.

4)- Deuxième graphe :

a)-   Convertir la largeur de la tache L en mètre.

calculer 1 / L pour chaque valeur de L puis compléter le tableau.

b)-   Représenter graphiquement la variation de 1 / L en fonction de D.

Échelles :   pour D : 10 μm  1 cm et  pour   1 / L : 1 m-1  ↔  0,5 cm.

5)- Comparer les deux courbes et trouver une loi simple reliant D et 1 / L.

 

III- Un peu de réfraction.

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.

 

1)- Faire un 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.

3)- Les angles donnés correspondent-ils aux angles

d’incidence et de réfraction ?

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.

5)- Calculer l’indice de réfraction n2 du verre sachant que

celui de l’air n1 1,0. Justifier votre réponse.