Exercice 1: La constante de Planck est h = 6.10⁻³⁴ J.s⁻¹ et la vitesse de la lumière dans le vide est: c = 3.10⁸m.s⁻¹; avec 1 eV = 1,6.10⁻¹⁹ J. Dans le spectre de l'atome d'hydrogène, on observe une raie pour la longueur d'onde λ = 648 nm. Q21: Cocher la bonne réponse

La fréquence correspondant à cette raie est comprise entre 400.10¹² GHz et 500.10¹² GHz.

L'énergie correspondant à cette raie est comprise entre 1,6 KeV et 2,1 KeV.

Cette radiation est dans le domaine de l'infrarouge.

Cette radiation est une radiation ionisante (son énergie est supérieure à 13,6 eV).

Exercice 2: On dispose d'un Laser hélium-néon. On interpose entre le Laser et un écran (E) une fente verticale de largeur a = 3.10⁻² mm (figure 1). Sur l'écran situé à la distance D = 1,5 m, on observe dans la direction perpendiculaire à la fente, une figure de diffraction représentée sur la figure ci-contre. Diagramme de diffraction: Un laser émet un faisceau lumineux qui passe à travers une fente verticale. Le faisceau diffracté est projeté sur un écran (E) situé à une distance D du laser. Une figure de diffraction est observée sur l'écran, montrant une tache centrale large et des taches secondaires moins intenses de part et d'autre. Q22: Cocher la bonne réponse.

La largeur de la tache centrale d est donnée par d = $\frac{2aD}{\lambda}$

Quand la largeur de la fente a augmente la largeur de la tache centrale d diminue.

La longueur d'onde du Laser vaut $\lambda$ = 600 nm lorsque la mesure de la tache centre est d = 6 cm

L'écart angulaire $\theta$ est une fonction croissante en fonction de la largeur a de la fente.

Exercice 7: Le sonar d'un bateau permet de déterminer la profondeur des fonds marins, il est constitué d'un émetteur (E) et d'un récepteur (R). Le sonar étudié est alimenté par une tension sinusoïdale de fréquence 20kHz. La célérité de ces ondes dans l'eau est de 1500m.s⁻¹. Schéma d'un bateau équipé d'un sonar. Le bateau est en surface de l'eau. Sous le bateau, un émetteur (E) et un récepteur (R) sont représentés. Une flèche indique la 'profondeur d' vers le fond marin. Q33: Cocher la bonne réponse.

La période correspondant à cette vibration est comprise entre 20 μs et 40 μs;

La longueur d'onde correspondant à cette vibration est comprise entre 0,70m et 0,80 m

La longueur d'onde correspondant à cette vibration est comprise entre 0,074 m et 0,076m

Cette vibration est dans l'infrarouge;

ENSA Physique 2024 - Question 10 of 14

Exercice 6:

On étudie la charge d'un condensateur de capacité C au travers d'un conducteur ohmique R. On utilise pour cela un générateur idéal de tension de force électromotrice E. Le montage utilisé est schématisé sur la Figure ci-contre. A l'instant t=0, on bascule l'interrupteur de la position K₁ à la position K₂. Le traitement des données permet de tracer la courbe ci-dessous représentant la fonction u en fonction du temps.

Circuit électrique avec un générateur de tension E, un interrupteur K (avec positions K₁ et K₂), une résistance R et un condensateur C en série. Le générateur E est connecté à K₁. La résistance R et le condensateur C sont connectés en série. K₂ permet de décharger le condensateur à travers R.

Graphique de la tension u(V) aux bornes du condensateur en fonction du temps t(μs). La courbe montre une charge exponentielle, partant de 0V et tendant vers une tension maximale de 5V. Les points clés sur la courbe sont: à t=100μs, u≈3V; à t=200μs, u≈4.5V; à t=300μs, u≈4.9V. L'axe des temps est gradué de 100μs en 100μs jusqu'à 500μs. L'axe des tensions est gradué de 1V en 1V jusqu'à 5V.

Q30: Sachant que la valeur de la capacité du condensateur vaut C = 1 µF, la valeur de la résistance est: Cocher la bonne réponse.

A. R= 100 Ω

B. R= 100 KΩ

C. R= 500 KΩ

D. R= 500 Ω