Sujet du bac 2010 de physique-Chimie (enseignement obligatoire) — Amérique du Sud (Série S) (Série S)

EXERCICE | : LUMIERE ET MATI ts Les tîois pârties de cet êxercicê sont lndépendantes entrc elles et pêuvent êtrc têitées sépaéûent. PARTIE A : DIFFBACTION DES ONDES LUMINEUSES On réalise une expérience de diffraction des ondes lumineuses à I'aide d'un laser émettant une lumièrc monochtumatique de 411 nm de longueu d'onde, une fente de laryeur a et un écran situé à une distance D de la fente. \ f-- l - 1" 1. Donner le domaine des iongueurs d'onde dans le vide associé aux radiations visibles. 2. lJne onde lumineuse est'êlle une onde mécanique ? Justitier. 3. Donner la relation entre la longueur d'ondo dans Ie vide ,1, la célérilé de la lumière dans le vide c et la période de l'onde I Préciser les unités. 4. En déduire la pérjode f d'une onde électromagnétique de longueur d onde ,, - 411 nm. On râppêlle quec=3,OOx103m.s-I. 5. On suppose qu'un faisceau parallèle de lumière de longueur d'onde , traverse une fente de largeur a. Donner la relation entre l'écart angulaire du laisceau diff.acté 4 la longueur d'ond€ , et la largeur de la tente a 6. Sachant que pour des petils angles il est possible de faire l'approximation suivanle I hn e = e, l'angle étant exprimé en radian, donner la relaiion entre 4 la dislance entre la tente et l'écran D et la Iargeur de la tache cenlrale de ditfraction d. 7. Établi. la relation suiuanls 1= a a2D B. Calculer les valeuls d€ a pour les deux conditions expérimentales suivantes : 2- 411 ^m. D= 20 cm et d = 1.0 mm. 2=411 nln.. D=20cfi et d = 0.10 mm. 9. Aoplication à la soectroohotométrie : Un spectrophotomèlre comporte un dispositif qui permet de décomposer la lumière blanche émise par la source lumineuse. Une fente fine permet ensuite de sélectionner la radiation colorée désirée. En utilisant les résultats de la question 8, expliquer pourquoi il n'est pas …