Ondes
et signaux
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Sommaire :
CH I :
Ondes mécaniques
CH II :
Lentilles minces convergentes
CH III :
Couleurs
CH IV : Lumière Onde et
particules
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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.
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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.
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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
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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.
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Synthèse |
Synthèse du cours pdf (Ravi Amboise) |
QCM et exercices
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Fiche d'exercices Ravi Amboise
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Correction des
exercices en vidéo (
Ex 1,
Ex 2,
Ex 3) |
Simulations,
vidéos et logiciels
liés à ce chapitre
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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) |