DS n2 : Sciences-Physiques 1 Questions de cours 2 Filtres 3 Une ...

1 ère S DS n ◦ 2 : Sciences-Physiques Nov. 20111 Questions de coursRépondre par Vrai ou Faux (sans justifier).1. La synthèse additive d’une couleur et de sa couleur complémentaire donne du noir.Faux2. La superposition de 2 couleurs primaires en synthèse additive donne la 3ème couleurprimaire. Faux3. La peinture est fondée sur le principe de la synthèse additive. Faux4. Le rendu des couleurs par un écran d’ordinateur est fondé sur la synthèse additive.Vrai2 FiltresPour chaque question choisir la réponse exacte (sans justifier).De quelle couleur est le faisceau lumineux obtenu en superposant devant un spot de lumièreblanche :1. trois filtres de couleur cyan, magenta, jaune :(a) noir (b) blanc (c) cyan (d) bleu2. un filtre jaune et un filtre magenta :(a) magenta (b) jaune (c) cyan (d) rouge3. un filtre cyan et un filtre bleu :(a) bleu (b) jaune (c) cyan (d) noir4. un filtre jaune et un filtre vert :(a) blanc (b) jaune (c) vert (d) noir5. un filtre rouge et un filtre vert :(a) rouge (b) vert (c) bleu (d) noir3 Une photo des sports d’hiverUne personne reçoit sur son téléphone portable une photo d’un de ses amis, en vacances àla montagne : le skieur est assis sur un tas de neige un jour de beau temps, en anorak rougeet lunettes noires, chaussé de chaussures magenta. Derrière, les sapins verts se découpentsur le ciel bleu dans lequel brille le soleil jaune.Pour chacun des éléments de la photo, déterminer quels sont les constituants de l’écran dutéléphone qui sont allumés.élément neige anorak lunettes chaussures sapins ciel soleilsous-pixels(R,V,B) R,V,B R - R,B V B R,V4 Tunnel routierUn tunnel routier et éclairé par des lampes à vapeur de sodium, qui dispensent une lumièremonochromatique jaune.1. La couleur perçue jaune de l’éclairage est-elle spectrale? (a) oui (b) non2. Dans un tunnel, quelle est la couleur perçue d’une voiture qui, en plein jour, paraît :(a) blanche (b) noire (c) bleu (d) cyan(a) jaune (b) noire (c) noire (d) vert1/ 2

1 ère S DS n ◦ 2 : Sciences-Physiques Nov. 20115 Raies de Lymann de l’atome d’hydrogèneLes différents niveaux d’énergie (E 1 , E 2 , etc) de l’atome d’hydrogène sont donnés par larelation : E n = − E 0n 2 , où E n s’exprime en eV avec E 0 = 13,6 eV, et n un entier naturel (1,2, 3 ...). Le niveau le plus haut, E ion = 0 eV, correspond à l’ionisation de l’atome.Les raies de Lymann résultent de l’émission de photons depuis un niveau donné vers leniveau n = 1.1. Comment appelle-t-on le niveau d’énergie E 1 ? et les autres niveaux ?niveaux fondamental et excités2. Représenter sur un diagramme d’énergie les niveaux d’énergie E 1 , E 2 , E 3 et E ion .E 1 = − 13,61 2 = −13,6 eV , E 2 = − 13,62 2 = −3,4 eV, E 3 = − 13,63 2 = −1,51 eV etE ion = 0 eV.3. Déterminer l’énergie maximum des photons associés aux raies de Lyman. Même questionpour l’énergie minimale.E max = E ion −E 1 = 13,6 eV ; E min = E 2 −E 1 = 10,2 eV.4. En déduire les fréquences maxi et mini des ondes associées.ν max = E max= 3,28.10 15 Hz; ν min = E min= 2,46.10 15 Hz.hh5. Même question pour les longueurs d’ondes correspondantes.λ max = c = 1,22.10 −7 m= 122 nm; λ min = c = 9,14.10 −8 m= 91,4 nm.ν min ν max6. Les raies de Lymann sont-elles dans le domaine du visible? Sinon à quel domaine?λ max < 400 nm ⇒ UV.7. Représenter sur le diagramme d’énergie l’émission de la raie de plus courte longueurd’onde.Flèche de 0 eV à E 1 avec émission de photon.Données : 1 eV= 1,60.10 −19 J; c = 3,00.10 8 m·s −1 ; h = 6,63.10 −34 J·s.6 Spectre solaireL’intervalle de longueurs d’onde dans le vide [0,5λ max ,10λ max ] représente 99% de l’énergied’un rayonnement électromagnétique dont l’intensité maximale se trouve à λ max . C’est ledomaine spectral du rayonnement.1. Il existe un lien entre la température T d’un corps chaud et la longueur d’onde λ maxpour laquelle l’intensité émise est maximale.Choisir la bonne réponse parmi les suivante :(a) T ×λ max = 2,9.10 −3 (b) T +λ max = 2,9.10 −3 (c) T = 2,9.10 −3 ×λ max2. Quel est le nom de cette loi? Préciser les unités de T et λ max .Loi de Wien. T en K et λ max en m.3. Déterminer le domaine spectral de la photosphère solaire qui est la couche gazeusede quelques km d’épaisseur située en surface du soleil de température voisine de5,8.10 3 K.λ max = 2,9.10−35,8.10 3 = 5,0.10−7 m= 500 nm.Domaine spectral : [2,5.10 −7 m−5,0.10 −6 m] = [250nm−5000nm] = [250nm−5µm].2/ 2