tutorat physique

FACULTE
De
PHARMACIE
TUTORAT UE3 2010-2011 – Physique
Séance n°6 – Semaine du 01/ 11 /2010
Optique et dualité onde corpuscule – Mariano-Goulard
Séance préparée par Gabriel, Arnaud, Maxence et Laurent (Nimes)
QCM n°1 : Electrostatique et Magnétostatique :
a) Une charge ponctuelle permanente émet un champ électrique statique.
b) Une charge ponctuelle q placé dans un champ électrique statique est soumise à une force de
c)
d)
e)
f)
coulomb 𝐹 = 𝑞𝐸.
Un courant électrique permanent dans le temps émet un champ magnétique variable dans le temps.
Une charge ponctuelle placée dans un champ magnétique est soumise à une force 𝐹 = 𝑞. 𝑣 ∧ 𝐵.
La force de Lorentz explique pourquoi les électrons se courbent dans un champ magnétique statique.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°2 : Un dioptre sépare le verre (n v=1.5) d’une solution aqueuse d’indice de
réfraction ns. A partir d’un angle incident i i=60°, aucun rayon ne franchit l’interface.
a) L’indice de réfraction de cette solution aqueuse est égal à 1.3.
b) L’indice de réfraction de cette solution aqueuse est égal à 1.65.
c) Si ii=40,0°, alors le rayon réfracté a un angle ir=45,4°, à 1% près.
d) Si ii=40,0°, alors le rayon réfracté a un angle ir=47,9°, à 1% près.
e) Si ii=40,0°, alors le rayon réfléchi a un angle ir=40°, à 1% près.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°3 : Concernant la diffraction d'une radiation :
a) D’après le principe de Huygens-Fresnel, lorsqu’ une onde arrive au niveau d’un orifice, chaque point
de ce dernier se comporte comme une source émettrice.
b) La diffraction se produit lorsque la largeur de l’orifice
c) est très supérieure à la longueur d’onde.
d) Une onde plane arrivant au niveau d’un orifice de petite dimension par rapport à la longueur d'onde
se transforme en onde sphérique.
e) Après diffraction, certains rayons émis dans une même direction sous un angle θ, parcourent un
chemin optique plus long.
f) Des interférences peuvent se produire après diffraction.
g) Toutes les propositions précédentes sont fausses
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QCM n°4 : On envoie des photons un par un à travers une fente dont la taille est de l’ordre
de la longueur d’onde de ces photons :
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Après passage de la fente, le photon se dirigera de manière aléatoire vers une zone de l’écran.
A cette échelle, la notion de trajectoire perd son sens.
On n’observe plus de phénomène de diffraction.
Il est impossible de connaître avec précision à la fois la position et la vitesse du photon.
On peut prévoir la probabilité d’un photon à se diriger vers une zone donnée de l’écran.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°5 : On verse dans un récipient de 1 cm de large une solution dont le coefficient
d’extinction molaire est de 4.103 m2.mol-1. On fait passer à travers cette solution un
rayon laser. On donne I0= 50mA et I= 49,5 mA.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
L’absorbance est égale à 0,01.
L’absorbance est égale à 0,03.
La concentration de la solution est de l’ordre de 0,25.10-6 mol.L-1
La concentration de la solution est de l’ordre de 0,25.10-3 mol.L-1
La concentration de la solution est de l’ordre de 0,50.10-6 mol.L-1
Toutes les réponses précédentes sont fausses.
QCM n° 6 : A propos des lois de la physique quantique amenant à la dualité onde
corpuscule :
a) D’après le principe de Fermat, la trajectoire suivie par une onde lorsqu’elle relie un point A à un
point B doit correspondre à un minimum de chemin optique.
b) D’après le principe de Fermat, la trajectoire suivie par une onde lorsqu’elle relie un point A à un
point B doit correspondre à un minimum de chemin parcouru.
c) Le principe de moindre action appliqué au mouvement de particule massique est également appelé
principe de Maupertuis.
d) Le vecteur d’onde k est proportionnel à la longueur d’onde
e) Dans la relation de De Broglie la longueur d’onde est inversement proportionnelle à la quantité de
mouvement p.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses
QCM n°7 : La dualité onde-corpuscule :
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Conduit à abandonner la notion de trajectoire à l’échelle des particules.
Conduit à la relation du quantum.
Est à l’origine de la relation suivante : λ = h / p = h / mv.
Conduit à la quantification de grandeurs physiques.
Conduit à la relation suivante: E = h.c / λ
Toutes les propositions précédentes sont fausses
QCM n°8 : La physique quantique :
a) D’après la relation de Broglie, la longueur d’onde est proportionnelle à la quantité de mouvement p.
b) La relation de Broglie appliquée à une est particule massique valable peu importe les dimensions
de cette particule.
La longueur d’onde associée à un jet de poulpe de masse 4 kg à une vitesse de 25 km.h -1 est de :
c) 3,4 x 10-36 m
d) 3,4 x 10-35m
e) 2,4 x 10-35m
f ) Toutes les propositions précédentes sont fausses
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QCM n°9 : Soit un électron accéléré sous une différence de potentiel de 50 volts, avec h=
6,62.10-34 J.s-1 et me=9,1.10-31 kg. On considèrera cette électron non relativiste.
Quelle est la valeur, en Å, de la longueur d’onde de cet électron ?
a) 3,02 Å
b) 0,245 Å
c) 1,73 Å
d) 0,173 Å
e) 2,45 Å
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°10 : Un homme de 70kg cours à une vitesse de 15 km/h. On connaît cette vitesse
à 1km/h près. Quelle est l’incertitude sur sa position ?
On rappelle que : xpx  h /( 2 ) et que h= 6,62×10-34 J.s.
a)
x  1,6.1031 m
b)
x  7,5.1037 m
c)
x  5,4.1039 m
d)
x  5,4.1036 m
e) x  8,6.1032 m
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°11 : L’incertitude sur la vitesse d’un électron dont la position est connue à 5.10 -11
m près est de :
On rappelle que xpx  h /( 2 )
a)
v  5,6.106 m.s 1
b)
v  2,3.106 m.s 1
c)
v  2,4m.s 1
v  1,2.108 m.s 1
v  3,6.104 m.s 1
d)
e)
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°12 : Soit une longueur d’onde λ associée à un électron atomique
a) Elle est égale à la dimension de l'électron si celui-ci est suffisamment accéléré.
b) λ =
c)
d)
e)
f)
1240
nm
E MeV 
Elle permet de quantifier la distance entre l'électron et le centre du noyau selon r = λ / 2π.
Elle est égale au rapport entre la constante de Planck et la quantité de mouvement de l'électron.
Elle est proportionnelle à la fréquence de l'onde associée à l'électron.
Toutes les propositions précédentes sont fausses
QCM n°13 : Le laser :
a) Un rayonnement de 600.10-9 m correspond à un laser, tandis qu’un rayonnement de 10 -6 μm
correspond à un maser.
b) Le rayon laser est un rayonnement monochromatique, cohérent, amplifié et focalisé.
c) Il peut avoir une interaction photochimique avec le tissu en provoquant la transformation d’un
photo-sensibilisant en cytotoxique.
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d) L’effet photoablatif n’existe que pour des rayons d’énergie supérieure à 3 eV (UV) et peut être
utilisé dans la chirurgie réfractive de la cornée.
e) L’effet photomécanique, en faisant vibrer les molécules du tissu va provoquer des dommages par
échauffement.
f) Toutes les réponses précédentes sont fausses.
QCM 14 : A propos du fonctionnement du laser
a) La désexcitation d’un électron se fait toujours de manière spontanée.
b) Il existe une désexcitation stimulée : un photon passe près d’un électron sans pour autant être
absorbé et stimule sa désexcitation.
c) Le laser ne peut être réalisé qu’avec des solides tels que les rubis.
d) Le pompage consiste à fournir de l’énergie pour exciter les électrons.
e) La cavité résonnante est nécessaire pour l’amplification de l’intensité du faisceau.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
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