Ondes et matière, les connaissances de base

Ondes et matière, les connaissances de base

Avant de revoir vos leçons les plus spécifiques sur les ondes et la matière, reprenez les bases avec cette fiche de révision de notre professeur de physique, M. Rachini. Ce n'est qu'en maîtrisant les bases que vous pourrez approfondir la suite et...

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Avant de revoir vos leçons les plus spécifiques sur les ondes et la matière, reprenez les bases avec cette fiche de révision de notre professeur de physique, M. Rachini. Ce n'est qu'en maîtrisant les bases que vous pourrez approfondir la suite et assurer lors de votre épreuve du Baccalauréat !

 

I - Signal périodique (niveau 2nde

Un signal est dit périodique si les variations de son amplitude se reproduisent régulièrement, au bout d'un même temps appelé période T.
Exemples : - Signal sinusoïdal d'un courent électrique
- Signal produit par l'instrument d'un violoniste jouant une note stable
La fréquence (?) d'un signal périodique est le nombre de périodes par seconde. Elle s'exprime en hertz (Hz). La fréquence en hertz est donc égale à l'inverse de la période exprimée en secondes:
équation (1)

II - Ondes sonores et ondes électromagnétiques (niveau 2nde et 1er S) 

L'onde sonore est une onde qui se propage dans un milieu matériel comme l'air, l'eau ou à travers d'un mur.
Les ondes électromagnétiques (la lumière par exemple) n'ont pas besoin d'un milieu matériel pour se propager. Elles peuvent se propager dans le vide (l'espace).
La vitesse du son dans l'air est égale à 340 m/s tandis que celle de la lumière est de 3.10 8 m/s dans le vide et dans l'air.

III - Les radiations lumineuses (niveau 2nde et 1er S) 

Les radiations lumineuses sont des ondes périodiques caractérisées par leurs fréquences (?) mais aussi par leurs longueurs d'onde (?). Ces deux caractéristiques sont reliées par la relation suivante :
équation (2)
Avec ? en mètre (m), T en secondes (s), ? en Hertz (Hz) et c = 3.10 8 m/s
Une radiation lumineuse (électromagnétique) est monochromatique si elle est composée d'une seule radiation de longueur d'onde déterminée (donc d'une seule couleur). La couleur est liée à la valeur de sa fréquence. Exemple : le laser
Une radiation lumineuse est dite polychromatique lorsqu'elle est composée de plusieurs radiations de longueurs d'onde différentes (donc de plusieurs couleurs). Exemple : la lumière du Soleil.

IV - Différents domaines des ondes électromagnétiques 

Le schéma suivant représente les différents domaines des ondes électromagnétiques en fonction de leurs longueurs d'onde d'émission :

V - Corps noir (niveau 1er S) 

Généralement, lorsqu'un corps est exposé à un rayonnement, il en absorbe une partie et il fait diffuser le reste.
Un corps est appelé « corps noir » lorsqu'il absorbe tous les rayonnements et il n'en diffuse rien
Remarque  : un corps noir peut être lumineux (le soleil par exemple) : il absorbe tous les rayonnements qu'il reçoit mais les rayonnements émises sont dus à son activité intérieure propre à lui (indépendante de ce qu'il a reçu).

VI - Loi de Wien (niveau 1er S) :

Une loi énoncée par le physicien Wilhelm Wien (1864-1928) reliant la valeur de la longueur d'onde maximale d'émission (? max) et la température du corps noir. Elle est définie par la relation suivante :
équation (3)
Avec, ? max en mètre et T en Kelvin
Donc, la couleur de la lumière émise par une source lumineuse dépend de sa température.

VII - Relation de Planck-Einstein (niveau 1er S) :

Une onde électromagnétique peut s'interpréter comme un flux des photons.
Photon : corpuscule énergétique se propageant à la vitesse de la lumière.
L'énergie E d'un photon est : équation (4)
Avec : E en joules (J), ? en hertz (Hz), ? en mètre (m), c = 3.10 8 m/s
h est la constante de Planck : h = 6,63 .10 -34 (m 2.Kg.s -1) ou (J.s)

VIII - La quantification des niveaux d'énergie des atomes 

Emission d'énergie ou émission d'un photon d'énergie : lorsqu'un atome excité passe d'un niveau d'énergie E 2 à un niveau inférieur E 1, la perte d'énergie (?E) est accompagnée par l'émission d'un photon, tel que :
équation (5)
Absorption d'énergie : un atome ne peut absorber une énergie lumineuse que si cette énergie lui permet une transition d'un niveau d'énergie E 1 à un niveau supérieur E 2, tel que :

IX - Spectre solaire

Le spectre de la lumière émise par la surface chaude des étoiles est continu. Les atomes présents dans l'atmosphère de ces étoiles absorbent une partie de cette lumière, permettant ainsi d'avoir des informations sur la composition chimique de l'atmosphère de ces étoiles.
Fin de l'extrait

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Les avis sur ce document

Thibault31170
5 5 0
20/20

Non l'equation est juste Soline, Tu parles toi de la relation de Plank à savoir : E = h x v = ( h x c ) / lambda

par - le 13/02/2017
angelius205
5 5 0
20/20

C'est excellent de voir qu'il existe des sites comme ça , qui nous permettent d'être excellent. Merci!!!!

par - le 21/12/2014
Soline
5 5 0
20/20

Erreur dans l'équation (5) /! C'est émission, deltaE = E1 - E2 = h x c/v

par - le 09/11/2014

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