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Collège · 4ᵉ · Physique

Ondes électromagnétiques

Spectre électromagnétique, lumière visible, IR, UV, ondes radio

À propos de cette page
Ce devoir surveillé sur « Ondes électromagnétiques » en quatrième permet de faire le point sur ses connaissances en physique, comme lors d'un véritable contrôle. Elle suit le programme officiel de quatrième et propose plusieurs exercices notés sur 20, avec un corrigé détaillé. Au programme : Lumière et ondes électromagnétiques, La vitesse de la lumière, L'année-lumière : voir loin, c'est voir dans le passé, Le spectre électromagnétique. Travaille seul, chronomètre-toi, puis compare tes réponses au corrigé pour identifier les points à revoir. Parfait pour mesurer ses progrès et réviser efficacement. Évaluation gratuite conçue par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de quatrième en physique.
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Sujet et corrigé prêts à imprimer.

Devoir surveillé · Niveau difficile · Durée 55 min · Noté sur 20
55:00

Calculatrice interdite · Tous les calculs doivent figurer sur la copie. Les résultats seront donnés sous la forme la plus simple possible.

Devoir surveillé · Physique
Ondes électromagnétiques
Classe de 4ᵉ
Durée : 55 min
Barème : / 20 points
Nom : ……………………………………………
Prénom : ……………………………………………

Devoir surveillé de fin de chapitre, tout en niveau difficile. Télécharge le sujet en PDF, travaille sur une feuille sans aide, puis vérifie avec le corrigé téléchargeable ci-dessous.

Exercice 1 — Lecture d'un tableau : la lumière des astres

/ 4 pts

  1. Le tableau donne la durée mise par la lumière de quelques astres pour atteindre la Terre. On prend c=3×108 m/s.

    AstreDurée du trajet
    Lune1,3 s
    Neptune4 h 10 min
    Véga (étoile)25 ans
    Calcule la distance Terre–Lune en km.
  2. Convertis la durée Terre–Neptune en secondes, puis calcule la distance Terre–Neptune en mètres.
  3. Donne la distance de Véga en années-lumière, sans calcul. Justifie en une phrase.
  4. Un élève affirme : « Si Véga s'éteignait ce soir, on le verrait immédiatement. » Explique pourquoi il se trompe et précise quand on s'en apercevrait.

Exercice 2 — Conversions et ordres de grandeur

/ 4 pts
  1. 0,75 µm = ……… nm
  2. 5,8 GHz = ……… Hz
  3. 3×108 m/s = ……… km/h
  4. 1 al ≈9,5×1015 m = ……… milliards de km

Exercice 3 — Situer une onde dans le spectre

/ 4 pts
  1. On mesure λ=5,6×10−7 m. Convertis en nm et donne le domaine et la couleur.
  2. Une onde a pour fréquence f=1010 Hz. Calcule sa longueur d'onde et donne son domaine.
  3. Une lampe émet à λ=300 nm. Peut-on voir cette lumière ? De quel type d'UV s'agit-il, et quel danger présente-t-elle ?
  4. Un élève affirme qu'une onde de 900 nm est « un rouge très foncé ». Corrige-le.

Exercice 4 — Télémètre laser et radar

/ 4 pts
  1. Un télémètre laser mesure une durée aller-retour Δt=3,2×10−7 s entre l'émission et la réception de l'écho. Calcule la distance de l'obstacle.
  2. Un élève trouve 96 m. Quelle erreur a-t-il commise ?
  3. Un radar d'aéroport émet à f=3 GHz. Calcule sa longueur d'onde en cm.
  4. Ce radar détecte un avion à 45 km. Combien de temps s'écoule entre l'émission et le retour de l'écho ?

Exercice 5 — Vrai ou faux : justifier

/ 4 pts
  1. « Une onde radio va moins vite qu'un rayon X dans le vide, car elle est moins énergétique. »
  2. « Une caméra thermique montre que l'on peut voir l'infrarouge. »
  3. « Si l'on multiplie la fréquence d'une onde par 3, sa longueur d'onde est multipliée par 3. »
  4. « Une radiographie présente un risque, contrairement à une exposition au Wi-Fi de même puissance. »

Ce contrôle de physique 4ᵉ en bref

Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Ondes électromagnétiques » : 5 exercices, 55 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.

  • Exercice 1 — Lecture d'un tableau : la lumière des astres/ 4 pts
  • Exercice 2 — Conversions et ordres de grandeur/ 4 pts
  • Exercice 3 — Situer une onde dans le spectre/ 4 pts
  • Exercice 4 — Télémètre laser et radar/ 4 pts
  • Exercice 5 — Vrai ou faux : justifier/ 4 pts

Notions évaluées

Lumière et ondes électromagnétiques, La vitesse de la lumière, L'année-lumière : voir loin, c'est voir dans le passé, Le spectre électromagnétique, La lumière visible, Infrarouge et ultraviolet.

Pour préparer ce contrôle

  1. Relire le cours.
  2. Refaire les exercices corrigés et les problèmes.
  3. Se tester avec le QCM (36 questions).
  4. Faire ce sujet en conditions réelles — 55 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.

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Questions fréquentes sur ce sujet
Combien de temps dure ce contrôle sur « Ondes électromagnétiques » ?
55 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
Le corrigé est-il fourni ?
Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
Oui : c'est un devoir surveillé complet de 55 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
Ce sujet suit-il le programme de physique de quatrième ?
Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Ondes électromagnétiques » du programme officiel de physique en quatrième, soit Lumière et ondes électromagnétiques, La vitesse de la lumière, L'année-lumière : voir loin, c'est voir dans le passé, Le spectre électromagnétique.
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