Ondes et signaux

Sommaire :

CH I  : Caractériser des modèles ondulatoires

CH II : Former des images et décrire la lumière par un flux de protons

CH III : Étudier la dynamique d'un système électrique

Intensité sonore, niveau d'intensité sonore, niveau d'intensité sonore de référence et atténuation

• Exploiter l'expression donnant le niveau d’intensité sonore d’un signal.

• Illustrer l'atténuation géométrique et l'atténuation par absorption.

• Capacité mathématique : Utiliser la fonction logarithme décimal et sa fonction réciproque

Diffraction d'une onde par une ouverture

• Caractériser le phénomène de diffraction dans dessituations variées et en citer des conséquences concrètes.

• Exploiter la relation exprimant l’angle caractéristique dediffraction en fonction de la longueur d'onde et de la taille de l'ouverture.

• Illustrer et caractériser qualitativement le phénomène de diffraction dans des situations variées.

• Exploiter la relation donnant l’angle caractéristique de diffraction dans le cas d’une onde lumineuse diffractée par une fente rectangulaire en utilisant éventuellement un logiciel de traitement d'image

Interférences de deux ondes, Interférences constructives et destructives

• Caractériser le phénomène d’interférences de deux ondes et en citer des conséquences concrètes.

• Établir les conditions d’interférences constructives et destructives de deux ondes issues de deux sources ponctuelles en phase dans le cas d'un milieu de propagation homogène.

• Tester les conditions d’interférences constructives ou destructives à la surface de l’eau dans le cas de deux ondes issues de deux sources ponctuelles en phase.

• Capacité numérique : Représenter, à l’aide d’un langage de programmation, la somme de deux signaux sinusoïdaux périodiques synchrones en faisant varier la phase à l'origine de l'un des deux.

Effet Doppler et décalage Doppler

• Décrire et interpréter qualitativement les observations correspondant à une manifestation de l’effet Doppler.

• Établir l’expression du décalage Doppler dans le cas d’un observateur fixe, d’un émetteur mobile et dans une configuration à une dimension.

• Exploiter l’expression du décalage Doppler dans des situations variées utilisant des ondes acoustiques ou des ondes électromagnétiques.

• Exploiter l’expression du décalage Doppler en acoustique pour déterminer une vitesse

Synthèse propriétés des ondes

QCM et exercices

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CH II Former des images et décrire la lumière par un flux de photons

A) Former des images

• Représenter le schéma d’une lunette afocale modélisée par deux lentilles minces convergentes ; identifier l’objectif et l’oculaire.

• Représenter le faisceau émergent issu d'un point objet situé « à l’infini » et traversant une lunette afocale.

• Établir l’expression du grossissement d’une lunette afocale.

• Exploiter les données caractéristiques d’une lunette commerciale.

• Réaliser une maquette de lunette astronomique ou utiliser une lunette commerciale pour en déterminer le grossissement.

• Vérifier la position de l'image intermédiaire en la visualisant sur un écran.

B) Décrire la lumière par un flux de photons

• Décrire l’effet photoélectrique, ses caractéristiques et son importance historique.

• Interpréter qualitativement l’effet photoélectrique à l’aide du modèle particulaire de la lumière.

• Établir, par un bilan d'énergie, la relation entre l’énergie cinétique des électrons et la fréquence.

• Expliquer qualitativement le fonctionnement d’une cellule photoélectrique.

QCM et exercices

 liés à ce chapitre

CH III Étudier la dynamique d'un système électrique

Compétences  à acquérir

• Relier l’intensité d’un courant électrique au débit de charges.
• Citer des ordres de grandeur de valeurs de capacités usuelles.
• Identifier et tester le comportement capacitif d'un dipôle.
• Illustrer qualitativement, par exemple à l'aide d'un microcontrôleur, d’un multimètre ou d'une carte d'acquisition, l'effet de la géométrie d'un condensateur sur la valeur de sa capacité
• Établir et résoudre l'équation différentielle vérifiée par la tension aux bornes d’un condensateur dans le cas de sa charge par une source idéale de tension et dans le cas de sa décharge.
• Expliquer le principe de fonctionnement de quelques capteurs capacitifs.
• Etudier la réponse d’un dispositif modélisé par un dipôle RC.
• Déterminer le temps caractéristique d'un dipôle RC à l’aide d’un microcontrôleur, d’une carte d’acquisition ou d’un oscilloscope.
• Capacité mathématique : Résoudre une équation différentielle linéaire du premier ordre à coefficients constants avec un second membre constant.

QCM et exercices

 liés à ce chapitre

JM PODVIN 2021