Devoir de synthèse sur chapitre Optique 12 Mai 2010
Bernaud J. 1/3
Exercice n°1
Un tissu de polyamide est teint avec un colorant de couleur cyan.
1) Tracer l’allure de la courbe d’absorption (à compléter en annexe n°1 à rendre) du tissu
cyan en fonction de la longueur d’onde du domaine de la lumière visible : Expliquer votre
démarche.
2) On éclaire le tissu avec une source monochromatique de longueur d’onde = 420 nm.
a) à quel « tiers » de couleur du domaine de la lumière visible appartient cette
radiation ?
b) De quelle couleur verra-t-on le tissu ?
c) Citer une source de lumière monochromatique.
d) Calculer la fréquence de la radiation de longueur d’onde = 420 nm dans l’air.
On donne la célérité de la lumière dans l’air : c = 3.108 m.s
1 .
3) On souhaite réaliser un sac avec ce tissu. Le mode d’assemblage des coutures se fait par
soudure par ultrasons : La matière fond grâce à l’énergie ultrasonore de la machine à
ultrasons.
a) Citer le domaine en fréquence des ultrasons.
b) Pourquoi deux tissus de polyamide peuvent se souder ensemble par ultrasons ?
c) Est-ce que deux tissus de laine peuvent se souder par ultrasons ? Justifier.
d) Citer une autre application des ultrasons autre que la soudure.
4) On souhaite connaître l’armure du tissu de polyamide (c’est-à-dire le mode de tissage des
fils entre-eux).
a) Quel est le nom du système optique que vous allez utiliser ?
b) Quel est son principe de fonctionnement ou son rôle ?
c) Compléter le schéma annexe n°2 à rendre avec la copie : vous tracerez au minimum
deux rayons afin de déterminer l’image A’B’ de l’objet AB (portion du tissu de
polyamide).
Exercice n°2
Un émetteur radio, à modulation de fréquence, émet avec une longueur d’onde de 4 m. Le
rayonnement émis avec une puissance de 1 kW uniformément dans toutes les directions de l’espace,
est reçu par une antenne qui recueille les ondes sur une surface de 0,75 m2 perpendiculairement à la
direction de propagation des ondes, et placée à 50 km de l’émetteur.
a) Calculer l’énergie d’un photon de rayonnement.
b) Quel est le nombre de photons émis par seconde ?
c) Quel est le nombre de photons reçus par seconde par l’antenne réceptrice ?