Évaluer l'atténuation du signal dans une fibre optique
Publié le September 18, 2020
| 2 minutes
| 326 mots
| David Latreyte
Exercice La puissance lumineuse d’un signal transmis par une fibre optique décroît avec la distance qu’il parcourt.
Le coefficient d’atténuation linéique $\alpha$ caractérise cette décroissance. ll est défini par la relation : $$ \alpha = \dfrac{10}{L} \, \log \left( \dfrac{ \cal I_e }{ \cal I_s } \right) $$ $\alpha$ est exprimé en décibel par unité de longueur ($\pu{dB/m}$), $L$ est la longueur de la fibre en mètre, $\cal I_e$ et $\cal I_s$ sont respectivement les intensités en entrée et en sortie du signal.
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Caractère ondulatoire de la lumière d’après Huyghens
Publié le September 14, 2020
| 5 minutes
| 990 mots
| David Latreyte
Le texte ci-dessous retrace succinctement l’évolution de quelques idées à propos de la nature de la lumière. Extraits d’articles parus dans l’ouvrage « Physique et Physiciens » et dans des revues « Sciences et vie ».
Huyghens (1629-1695) donne à la lumière un caractère ondulatoire par analogie à la propagation des ondes à la surface de l’eau et à la propagation du son.
Pour Huyghens, le caractère ondulatoire de la lumière est fondé sur les faits suivants :
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Annale : La houle et l’entrée d’un port
Publié le September 14, 2020
| 6 minutes
| 1082 mots
| David Latreyte
On modélise l’entrée d’un port comme sur le schéma ci-dessous :
Le port est séparé de la mer par deux digues. Une ouverture de largeur $L = \pu{25 m}$ permet aux bateaux d’y accéder. La houle est assimilée à une onde mécanique progressive et sinusoïdale, arrivant de l’ouest vers le port. Elle soulève périodiquement le petit bateau situé au large de l’entrée du port.
La célérité $v$ d’une onde à la surface de l’eau dépend, entre autres, de la profondeur :
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Présentation du phénomène de diffraction
Publié le September 14, 2020
| 1 minutes
| 6 mots
| David Latreyte
Étoiles et diffraction
Chapitre 3,2,2
Publié le September 14, 2020
| 4 minutes
| 792 mots
| David Latreyte
Activité expérimentale Lien vers le Livre Scolaire Indications pour le travail à la maison Question 2 : Pas faisable bien évidemment.
Question 3 : On mesure une largeur de tache centrale égale à $L_1 = \pu{5,8 cm}$ pour une distance de l’écran $D=\pu{1,80 m}$.
Question 4 : Chercher le nouveau protocole. La nouvelle valeur de la largeur de la tache centrale est $L_2 = \pu{5,9 cm}$ pour une distance de l’écran $D=\pu{1,80 m}$.
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L'effet Doppler en astrophysique
Publié le September 11, 2020
| 7 minutes
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| David Latreyte
L’effet Doppler constitue un moyen d’investigation utilisé en astrophysique Il permet de déterminer la vitesse des astres à partir de l’analyse spectrale de la lumière que ceux-ci émettent.
Cet exercice s’intéresse à deux applications distinctes, à savoir le modèle d’Univers en expansion et la détection d’une étoile double « spectroscopique ».
Les documents utiles à la résolution sont rassemblés en fin d’exercice.
Donnée $\pu{1 \text{\AA}} = \pu{0,1 nm}$. Preuve de l’expansion de l’Univers En utilisant le document 3, déterminer la longueur d’onde médiane du doublet de $\ce{Ca^{2+}}$ dans le spectre de la galaxie nommée : NGC 691.
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Détermination par effet Doppler de la vitesse d'un émetteur sonore
Publié le September 7, 2020
| 8 minutes
| 1626 mots
| David Latreyte
Effet doppler L’effet Doppler, ou effet Doppler-Fizeau, est le décalage de fréquence d’une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d’une autre nature) observé entre les mesures à l’émission et à la réception, lorsque la distance entre l’émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Si on désigne de façon générale ce phénomène physique sous le nom d’effet Doppler, le nom d’« effet Doppler-Fizeau » est réservé aux ondes électromagnétiques.
Wikipedia
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Univers en expansion
Publié le September 7, 2020
| 14 minutes
| 2831 mots
| Stephen Hawking
Une brève histoire du temps : Du big bang aux trous noirs — Stephen Hawking […] Si l’on regarde le ciel par une claire nuit sans lune, les objets les plus brillants que l’on apercevra seront certainement les planètes Vénus, Mars, Jupiter et Saturne. Il y aura aussi un très grand nombre d’étoiles, qui sont des Soleils semblables au nôtre mais beaucoup plus éloignés. Quelques-unes de ces étoiles fixes semblent modifier très légèrement leurs positions relativement les unes aux autres au fur et à mesure que la Terre tourne autour du soleil : elles ne sont pas vraiment fixes !
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Un effet lié au mouvement relatif de l’émetteur et du récepteur : l’effet Doppler
Publié le September 7, 2020
| 4 minutes
| 815 mots
| David Latreyte
L’objectif de cette activité est la découverte de l’impact sur l’une des caractéristiques des ondes périodiques du mouvement relatif de l’émetteur et du récepteur.
Animation Une animation liée à cette activité se trouve à cette adresse : https://ggbm.at/tbchtyzv. Elle est utilisable en ligne ou directement depuis l’application GeoGebra sur votre smartphone.
Émetteur et récepteur immobiles l’un par rapport à l’autre L’avertisseur à l’avant d’une voiture à l’arrêt émet des « bips » sonores à intervalles de temps régulier $T_e= \pu{1 s}$.
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Exercices de révision de 1ère
Publié le September 7, 2020
| 5 minutes
| 929 mots
| David Latreyte
Calculer des durées de propagation Dans cette bande dessinée, Averell Dalton place son oreille sur un rail en acier afin d’entendre le train.
Célérité du son :
dans l’air : $\pu{340 m.s-1}$ ; dans l’acier : $\pu{5000 m.s-1}$. Le train, situé à une distance $d = \pu{1000 m}$ d’Averell, émet un bruit caractéristique en passant sur un aiguillage.
Au bout de quelle durée $\Delta t_A$ ce bruit est-il perçu par Averell ?
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