Chapitre 1 : Ondes et particules Les ondes sont partout autour de

Chapitre 1 : Ondes et particules
Les ondes sont partout autour de nous au quotidien, on pense immédiatement aux téléphones portables,
au wifi... Mais n'oublions pas que avant même ces technologies, la notion d'onde s'est manifestée à l'être
humain par la lumière et le son. Quels sont les différents types d'ondes et de rayonnements dans
l'Univers ? Quelles informations nous apportent-ils ?
I- Rayonnements dans l'Univers :
Répondre aux questions à partir de vos connaissances (1èreS) et des documents p20-21 et Ap22.
1- Un rayonnement désigne la propagation de l’énergie émise par une source. Il existe deux types de
rayonnements : électromagnétique et de particules : quelle est la différence essentielle entre les 2 ?
2- Rappeler les unités de la fréquence et de la longueur d'onde. Quelle est la relation liant fréquence et
longueur d'onde, faisant intervenir la célérité/vitesse de propagation ?
3- Compléter l'axe des longueur d'onde du spectre ci-dessous.
4- A partir du doc p21, compléter le spectre en attribuant les différents domaines au type de rayonnement
correspondant. Quel est le domaine de longueur d'onde de la lumière visible ?
5- A partir du texte p20 et de vos connaissances, donner une source pour chaque type de rayonnement.
6- Pourquoi certaines observations ont-elles été améliorées par l'utilisation de télescopes spatiaux ?
7- A partir du document Ap22, donner deux exemples de particules voyageant dans le vide interstellaire.
Comment appelle-t-on ces particules ? Que se passe-t-il lorsqu'elles pénètrent dans l’atmosphère ?
II- Les ondes dans la matière : les ondes mécaniques :
1- Définition :
…......................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
2- Les ondes sismiques :
Documents p30-31 :
1- Qu'est ce que la magnitude d'un séisme ?
2- Qu'appelle-t-on échelle de Richter ?
3- Expliquer les terribles ravages qui ont suivi le tremblement de terre du vendredi 11 mars 2011.
Document p24 :
4- Comment détecte-t-on une onde sismique ?
5- Expliquer brièvement le principe de ce dispositif.
3- Les ondes sonores :
Document 1 p32 : Décrire la propagation du son dans l'air.
CQFR (Ce qu'il faut retenir)
→ Définitions : rayonnement, onde.
→ Domaine de longueur d'onde du visible. Savoir situer sur le spectre IR et UV.
→ Notion d'absorption d'une onde.
→ Connaître et savoir utiliser la relation entre fréquence et longueur d'onde.
Correction : Chapitre 1 : Ondes et particules
Les ondes sont partout autour de nous au quotidien, on pense immédiatement aux téléphones portables,
au wifi... Mais n'oublions pas que avant même ces technologies, la notion d'onde s'est manifestée à l'être
humain par la lumière et le son. Quels sont les différents types d'ondes et de rayonnements dans
l'Univers ? Quelles informations nous apportent-ils ?
I- Rayonnements dans l'Univers :
Répondre aux questions à partir de vos connaissances (1èreS) et des documents p20-21 et Ap22.
1- Un rayonnement désigne la propagation de l’énergie émise par une source. Il existe deux types de
rayonnements : électromagnétique et de particules : quelle est la différence essentielle entre les 2 ?
Rayonnements électromagnétiques : propagation d'énergie sans déplacement de matière.
Rayonnements de particules : l'énergie s'accompagne d'un déplacement de matière.
2- Rappeler les unités de la fréquence et de la longueur d'onde. Quelle est la relation liant fréquence et
longueur d'onde, faisant intervenir la célérité/vitesse de propagation ?
Fréquence → Hz=s-1
Longueur d'onde → m
célérité → m.s-1 : par analyse dimensionnelle on peut établir la relation : c=λ× f
3- Compléter l'axe des longueur d'onde du spectre ci-dessous.
Application de la formule précédente avec c=3,00.10 8 m.s-1
4- A partir du doc p21, compléter le spectre en attribuant les différents domaines au type de rayonnement
correspondant. Quel est le domaine de longueur d'onde de la lumière visible ?
Lumière visible : de 400nm à 800nm
5- A partir du texte p20 et de vos connaissances, donner une source pour chaque type de rayonnement.
6- Pourquoi certaines observations ont-elles été améliorées par l'utilisation de télescopes spatiaux ?
Car l'atmosphère absorbe une certaine partie des rayonnements de l'univers comme les rayonsX par
exemple. En plaçant les télescopes hors de l'atmosphère on a accès à plus d'informations.
7- A partir du document Ap22, donner deux exemples de particules voyageant dans le vide interstellaire.
Comment appelle-t-on ces particules ? Que se passe-t-il lorsqu'elles pénètrent dans l’atmosphère ?
Protons, noyaux d'hélium, neutrons … Quand ils y a des chocs avec les particules de l'atmosphère des
muons sont crées.
II- Les ondes dans la matière : les ondes mécaniques :
1- Définition :
Une onde mécanique est caractérisée par la propagation d’une perturbation dans un milieu matériel.
(elle ne peut donc pas se propager dans le vide.)
2- Les ondes sismiques :
Documents p30-31 :
1- Qu'est ce que la magnitude d'un séisme ? La magnitude est une grandeur qui traduit l'énergie libérée
par un séisme.
2- Qu'appelle-t-on échelle de Richter ? c'est un outil de mesure qui classe les séismes selon leurs
magnitudes.
3- Expliquer les terribles ravages qui ont suivi le tremblement de terre du vendredi 11 mars 2011.
C'est un séisme de grande magnitude qui a causé de nombreux dégâts et un tsunami.
Document p24 :
4- Comment détecte-t-on une onde sismique ? avec un sismographe
5- Expliquer brièvement le principe de ce dispositif. Lorsque la Terre se met en mouvement, le ressort
vibre, se qui entraîne le mouvement du stylo qui trace le sismogramme.
3- Les ondes sonores :
Document 1 p32 : Décrire la propagation du son dans l'air.
Compression-dilatation de proche en proche des molécules composant l'air.
http://www.ostralo.net/3_animations/swf/onde_sonore_plane.swf
CQFR (Ce qu'il faut retenir)
→ Définitions : rayonnement, onde.
→ Domaine de longueur d'onde du visible. Savoir situer sur le spectre IR et UV.
→ Notion d'absorption d'une onde.
→ Connaître et savoir utiliser la relation entre fréquence et longueur d'onde.