Chapitre_3

Exercices supplémentaires
Partie 1 : OBSERVER – Chapitre 3
Exercices n°2p54/17p54 / 22p55 / 23 p55

Exercices supplémentaires
CORRECTION
Partie 1 : OBSERVER – Chapitre 3
Exercice n°2p54
1. Il y a deux modes de production de la lumière :
- par incandescence
- par luminescence
2. Non car lors d’une production de lumière par luminescence, le gaz est excité par des décharges
électriques sans élévation de température.
3. On utilise le tungstène car c’est le métal qui a la plus haute température de fusion.
Exercice n°17p54
D’après la loi de Wien
T
10.9,2 3-
max 
donc
max
3-
10.9,2
T
avec λmax = 1,1 mm = 1,1.10-3 m
d’où T = 2,6 K = - 270°C
Comme la température d’un corps noir est faible celui ci n’émet pas de lumière visible d’où son nom de
corps noir !
Exercice n°22 p 55
1.a) Le Soleil n’émet pas uniquement dans le domaine du visible car son profil spectral est large autour
du visible.
1.b) Le Soleil émet également des UV et IR
2.a) D’après le graphique le maximum d’émission se situe à une longueur d’onde d’environ 480 nm ; ce
qui correspond au domaine du visible.
2.b) D’après la loi de Wien :
T
10.9,2 3-
max 
soit
max
3-
10.9,2
T
avec λmax = 480 nm = 480.10-9 m = 4,80.10-7 m
d’où T ≈ 6042 K

3.a) Le domaine du maximum d’émission du Soleil correspond au domaine de sensibilité de l’oeil
humain puisque l’oeil est sensible aux longueurs d’onde comprises entre 400 et 750 nm.
3.b) Si la température de surface de notre étoile était plus élevée le profil spectral du Soleil serait décalé
du côté des courtes longueurs d’onde (le maximum d’émission correspondrait à une longueur d’onde
plus faible).
La courbe de visibilité de l’oeil s’adapterait à celle du Soleil :
Exercice n°23p55
1.a) D’après la loi de Wien :
T
10.9,2 3-
max 
avec T = 30,0°C = 273 + 30,0 = 303 K
λmax = 9,6.10-6 m soit environ 9600 nm
1.b) Comme
T
10.9,2 3-
max 
Pour T = 20,8°C = 293,8 K on a λmax = 9,87.10-6 m soit environ 9870 nm
Pour T = 31,4°C = 304,4 K on a λmax = 9,52.10-6 m soit environ 9520 nm
9520 nm < λmax< 9870 nm
2.a) Comme le maximum d’émission se situe dans le domaine infrarouge, le corps humain n’émet pas de
lumière visible. Une caméra permettant de détecter ces rayonnements est donc indispensable.
2.b) Cette technique ne présente aucun danger puisqu’elle nécessite un rayonnement infrarouge qui est
un rayonnement inoffensif.
2.c) Pour l’armée et la police lors d’opérations de nuit, dans le bâtiment avec la visualisation des
surchauffes des composants électriques ...