Devoir de Sciences Physiques – 2nde - réfraction et spectre

 

Exercice 1 :

1) De la lumière blanche traverse un gaz coloré. Que se passe-t-il alors ? Quel type de spectre obtient-on pour la lumière L1 qui a traversé le gaz ? 

Dessiner le schéma de l’expérience avec un prisme.

Dessiner le spectre obtenu (en l'imaginant sans se soucier d'être un spectre réel)

2) Dans une 2ème  expérience, on chauffe ce même gaz jusqu'à ce qui émette de la lumière L2.
Dessiner le spectre correspondant à cette lumière juste en dessous du précédent à la même échelle. Quel est le type de ce spectre ?

Qu'obtient-on si on mélange les lumières L1 et L2 ?

3) Quel est le domaine de longueur d'onde λ pour la lumière visible et celui pour les rayons ultraviolets ?

 

Exercice 2 :

Un sous marin en plongée émet à l’aide de son sonar un signal dirigé verticalement vers le fond qui s'y réfléchit.

Il émet un second signal , dirigé verticalement vers la surface et qui s’y réfléchit .

Le signal orienté vers le bas met 120 ms pour revenir au sous marin et celui orienté vers le haut 200 ms. Le signal du sonar se propage à la vitesse de 1500 m.s-1 .

1) Faire un schéma de la situation en représentant le parcours des signaux.

2) A quelle profondeur se trouve le sous marin ?

3) Quelle est la profondeur de l’eau en ce lieu ?

 

Exercice 3 :

Dans le verre, on envoie un faisceau laser sur une vitre de diamant avec un angle d’incidence de 60°. Derrière cette vitre, il y a une épaisseur d’air.

Les 3 couches sont parallèles.

1) Citer la 1ère loi de Descartes en définissant le plan d'incidence.

2) Faire un schéma en traçant les rayons incidents et réfractés dans chaque milieu.

Calculer les angles correspondants. Les angles d'incidence dans les milieux 2 et 3 sont i'2 et i'3

Données : indices :  n(diamant) = 2,42 ;  n(air) = 1   ; n(verre) = 1,5

 

Exercice 4

On considère l'équation chimique suivante :      4  Fe(s) + 3 O2 (g)   2 Fe2O3 (s)

On réalise la transformation chimique à partir 0,42 mol de fer et 0,33 mol de dioxygène.

a)     Compléter le tableau d'avancement

Equation chimique

 

Etat

Avancement

 

initial

       

en cours

       

final

       

b)    Indiquer le réactif limitant en justifiant en rédigeant.

c) Calculer la masse de Fe2O3 formé.  ( M(Fe) = 55,8 g.mol-1  et M(O) = 16 g.mol-1 )

 

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