Ondes et signaux

Sommaire :

CH I  : Ondes mécaniques

CH II : Lentilles minces convergentes

CH III : Couleurs

CH IV : Lumière Onde et particules

CH I : Ondes mécaniques
Compétences  à acquérir
  • Décrire, dans le cas d’une onde mécanique progressive,la propagation d'une perturbation mécanique d'un milieu dans l'espace et au cours du temps : houle, ondes sismiques, ondes sonores, etc.
    Expliquer, à l’aide d’un modèle qualitatif, la propagation d'une perturbation mécanique dans un milieu matériel.

  • Exploiter la relation entre la durée de propagation, la distance parcourue par une perturbation et la célérité, notamment pour localiser une source d’onde.

  • Distinguer périodicité spatiale et périodicité temporelle. Justifier et exploiter la relation entre période, longueur d'onde et célérité.
    Déterminer les caractéristiques d'une onde mécanique périodique à partir de représentations spatiales ou temporelles.

  • Produire une perturbation et visualiser sa propagation dans des situations variées, par exemple : onde sonore, onde le long d’une corde ou d’un ressort, onde à la
    surface de l'eau.

  • Déterminer, par exemple à l’aide d’un microcontrôleur ou d’un smart phone, une distance ou la célérité d’une onde. Illustrer l’influence du milieu sur la célérité d’une onde.

  • Déterminer la période, la longueur d'onde et la célérité d'une onde progressive sinusoïdale à l'aide d'une chaîne de mesure.

     

Synthèse

Synthèse de cours sur les ondes.(JMP)

Résumé par Ravi Amboise

QCM et exercices

 

Fiche exercices sur les ondes (RA en pdf)
Correction vidéo des exercices ( ex1, ex2, ex3, ex4, ex5, ex6, ex7, ex8)
Simulations, vidéos et logiciels

 liés à ce chapitre

Cours les ondes mécaniques progressives ( RA : 6 minutes)
Onde Transversale   Onde longitudinale  (Animations Geneviève Tulloue)
Somme de deux fonctions sinusoïdales ( G Tulloue)
Propagation d'une onde sonore dans un tuyau (AW)
Croisement de deux ondes transversales ( AW)
Propagation des ondes sur une cuve à ondes (G Tulloue)
Principe du Sonar (AW)
Introduction aux ondes (PHET)
Propagation d'une onde sur une corde (PHET)
Mesure d'un retard (GT)

CH II Lentilles minces convergentes

Compétences  à acquérir

 

  • Exploiter les relations de conjugaison et de grandissement fournies pour déterminer la position et la taille de l’image d’un objet-plan réel

  • Déterminer les caractéristiques de l’image d’un objet-plan réel formée par une lentille mince convergente.

  • Estimer la distance focale d’une lentille mince convergente.

  • Tester la relation de conjugaison d’une lentille mince convergente.

  • Réaliser une mise au point en modifiant soit la distance focale de la lentille convergente soit la géométrie du montage optique.

Synthèse Synthèse de cours sur les lentilles minces (JMP)

Résumé par Ravi Amboise à compléter à l'aide de la vidéo

QCM et exercices

Exercices de Ravi Amboise ( Texte en pdf)

Correction vidéo des exercices de Ravi Amboise: ex 1, ex 2, ex3, ex 4, ex 5, ex 6, ex 7

Simulations, vidéos et logiciels

 liés à ce chapitre

 

Cours sur les lentilles (Ravi Amboise -vidéo de 14 min) Très bien faite pour revoir entièrement le cours
Principe lentille ( pour comprendre le phénomène) (JP Fournat)
Construction de l'image point par point (G Tulloue)
Images données par une lentille convergente ( G Tulloue)
Simulation d'un banc d'optique avec le PHET
Construction d'une image à l'aide du foyer secondaire
 Recherche d'une distance focale : Méthode de Silberman,  Méthode de Bessel,   Méthode d'autocolimmation

CH III Les Couleurs

Compétences  à acquérir

  • Choisir le modèle de la synthèse additive ou celui de la synthèse soustractive selon la situation à interpréter.
  •  Interpréter la couleur perçue d’un objet à partir de celle de la lumière incidente ainsi que des phénomènes d’absorption, de diffusion et de transmission.
  •  Prévoir le résultat de la superposition de lumières colorées et l’effet d’un ou plusieurs filtres colorés sur une lumière incidente.
  • Illustrer les notions de synthèse additive, de synthèse soustractive et de couleur des objets
Synthèse

Synthèse de cours sur les couleurs (JMP)

Résumé par Ravi Amboise à compléter à l'aide de la vidéo

QCM et exercices

Exercices de Ravi Amboise ( pdf)
Correction des exercices en vidéo : Ex 1, Ex 2, Ex 3
Simulations, vidéos et logiciels

 liés à ce chapitre

 

Cours sur la couleurs et la lumière ( Ravi Amboise 7 min)
Synthèse additive et soustractive ( Animation d'Adrien Wiilm)
Synthèse des couleurs ( JJ Rousseau)
Image numérique ( Voir couleur d'une image numérique) (AW)

CH IV : Modèle ondulatoire et particulaire de la lumière 

Compétences  à acquérir

  • Utiliser une échelle de fréquences ou de longueurs d’onde pour identifier un domaine spectral.
  • Citer l’ordre de grandeur des fréquences ou des longueurs d’onde des ondes électromagnétiques utilisées dans divers domaines d’application (imagerie médicale, optique visible, signaux wifi, micro-ondes, etc.).
  • Utiliser l’expression donnant l’énergie d’un photon.
  • Exploiter un diagramme de niveaux d'énergie en utilisant les relations λ = c /  n et ΔE = hn.
  • Obtenir le spectre d’une source spectrale et l’interpréter à partir du diagramme de niveaux d’énergie des entités qui la constituent.
Synthèse

Synthèse du cours pdf (Ravi Amboise)

QCM et exercices

 

Fiche d'exercices Ravi Amboise
Correction des exercices en vidéo ( Ex 1, Ex 2, Ex 3)
Simulations, vidéos et logiciels

 liés à ce chapitre

 

Résumé du cours en vidéo ( Ravi Amboise 8 min)
Les ondes électromagnétiques (Échelle en fréquences et en longueurs d'onde)
Spectres d'absorption et d'émission des atomes et des ions (AW)
Atome de Bohr ( GT)
Spectre de l'atome d'hydrogène (GT)
Spectre de l'atome d'hydrogène (JJ Rousseau)

JM PODVIN 2022