pourquoi et comment mesurer des quantités de matière - Physagreg

CORRECTION DU DS N°5 Exercice n°1 : Réfraction de la lumière : 12pts I Rayon laser : 1) a. On appelle la grandeur notée ? longueur d'onde, elle caractérise la
couleur de la lumière considérée.
b. La lumière du laser correspond à une couleur rouge.
2) a. C'est le phénomène de réfraction qui intervient.
b. On les appelle les lois de Descartes :
La première dit que le rayon réfracté et le rayon incident appartiennent
à un même plan appelé plan d'incidence (il contient aussi la normale au
dioptre).
La deuxième dit que si un rayon incident se propage dans l'air et arrive
avec un angle i sur le dioptre, alors le rayon réfracté qui se propage
dans le verre est réfracté avec un angle r vérifiant :
1×sin i = nV×sin r
3) D'après la relation écrite ci-dessus :
sin r1 = [pic] donc r1 = sin-1 (0.346 ...) = 20.2°
Rq : Les trois petits points signifient qu'il faut garder le chiffre
complet donné par le premier calcul (0.346 ...) pour effectuer le deuxième
calcul.
4) Schéma : II Dispersion de la lumière : 1) a. On nomme ce bloc de verre un prisme.
b. Ce bloc dévie une lumière monochromatique.
Ce bloc dévie et disperse une lumière polychromatique.
2) a. On appelle ce phénomène la dispersion de la lumière monochromatique.
b. Ce phénomène est du au fait que les couleurs contenues dans la lumière
polychromatique ne vont pas subir la même réfraction à l'intérieur du
prisme ; car la valeur de l'indice du verre dépend de la longueur d'onde
de la radiation lumineuse.
3)
4) Le premier dioptre n'a aucun effet sur le pinceau lumineux, car celui-ci
arrive perpendiculairement au premier dioptre (i = 0°).
5) On utilise la deuxième loi de Descartes, mais cette fois-ci écrite pour
un dioptre verre-air :
n×sin i = sin r
or i = i2 = 20.0° ici et n est différent selon la radiation lumineuse
considérée :
Pour la radiation rouge, on a nR = 1.779 :
sin r2R = n×sin i2 = 1.779×sin 20.0 = 0.608 ... et r2R = sin-1
(0.608 ...) = 37.5°
Pour la radiation verte : on a nV = 1.800 :
sin r2V = n×sin i2 = 1.800×sin 20.0 = 0.615 ... et r2V = sin-1
(0.615 ...) = 38.0°
Pour la radiation bleue : on a nB = 1.830 :
sin r2B = n×sin i2 = 1.830×sin 20.0 = 0.625 ... et r2B = sin-1
(0.625 ...) = 38.7° La radiation bleue est la plus réfractée, elle sera donc située la plus bas
sur l'écran. Ensuite viendra au dessus la tache verte, puis plus haut la
tache rouge (voir schéma). Exercice n°2 : Vrai ou faux : 3pts
1) Tout corps chaud émet de la lumière. Le spectre de cette lumière est
continu et s'enrichit vers le Violet lorsque la température augmente.
(Faux au départ)
2) Une solution colorée ne transmet pas les radiations qu'elle absorbe.
Vrai
3) Le spectre obtenu lorsque de la lumière est absorbée par une solution
est un spectre de bande d'absorption. (Faux au départ)
4) Une gaz absorbe les radiations de mêmes longueurs d'onde que celles
qu'il émet lorsqu'il est chaud. Vrai
5) Un spectre de raie permet d'identifier un élément chimique. (Faux au
départ)
6) Il y a des raies d'absorption dans le spectre de la lumière émise par
une étoile car son atmosphère absorbe certaines radiations. (Faux au
départ)
Exercice n°3 : Compléter : 2pts
1) Le spectre de la lumière émise par un solide chauffé est continu et il
s'enrichit vers les courtes longueurs d'onde lorsque la température du
solide augmente.
2) Le spectre de la lumière issue d'une étoile permet d'obtenir des
informations sur la température de l'étoile et sur la composition de
son atmosphère.
3) Dans une lampe à vapeur de sodium, les atomes émettent de la lumière
car ils sont excités par une décharge électrique. Le spectre de cette
lumière est un spectre discontinu (ou de raies d'émission).
4) Si par contre, de la lumière blanche traverse du sodium gazeux, le
spectre obtenu est un spectre discontinu ou de raies d'absorption.
5) La température d'une étoile bleue est supérieure à 6000 °C
(température du Soleil). Exercice n°4 : Différents spectres : 3pts On associe :
1 et a ; 2 et f ; 3 et b ; 4 et e ; 5 et d ; 6 et c
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B V R Dioptre verre-air Dioptre air-verre T0 S 2 m verre I : pt d'incidence r i =
dioptre Fig 1