Quiz: Propagation des ondes et diffraction — 10 perguntas

1. Quelle affirmation décrit correctement une onde mécanique ?

A. Elle transporte obligatoirement de la matière

B. Elle peut se propager dans le vide

C. Elle nécessite un milieu matériel pour se propager

D. Sa fréquence dépend de la taille du milieu

Answer: (C)

Explicação

Une onde mécanique a besoin d’un milieu matériel pour se propager. Elle transporte de l’énergie sans transporter de matière.

2. Quelle relation lie la fréquence d’une onde périodique à sa période ?

A. f = λ/T

B. f = T

C. f = 1/T

D. f = v/λ

Answer: (C)

Explicação

La fréquence est le nombre de périodes par seconde, donc elle vérifie f = 1/T. Les autres relations concernent d’autres grandeurs ou sont incorrectes.

3. Dans quelles conditions la diffraction devient-elle notable ?

A. Lorsque la fréquence de l’onde change

B. Lorsque la dimension de l’ouverture est comparable à la longueur d’onde

C. Lorsque l’onde transporte de la matière

D. Lorsque l’onde est forcément lumineuse

Answer: (B)

Explicação

La diffraction est importante quand la taille de l’ouverture ou de l’obstacle est du même ordre de grandeur que la longueur d’onde. Elle modifie surtout la direction de propagation.

4. Quel est l’effet d’une ouverture très grande devant la longueur d’onde sur la diffraction ?

A. La diffraction devient négligeable

B. L’angle de diffraction augmente fortement

C. La fréquence de l’onde diminue

D. L’onde ne se propage plus

Answer: (A)

Explicação

Si la dimension de l’ouverture est très grande devant la longueur d’onde, l’angle caractéristique devient quasi nul et la diffraction est négligeable. La fréquence n’est pas modifiée.

5. Quelle condition permet à deux ondes d’interférer efficacement ?

A. Elles ont des fréquences différentes mais une même amplitude

B. Elles doivent se propager dans le vide

C. Elles doivent forcément être lumineuses

D. Elles ont la même fréquence et un déphasage constant

Answer: (D)

Explicação

Deux sources cohérentes ont la même fréquence et un déphasage constant, ce qui permet des franges stables. Sans cohérence, les interférences ne sont pas durables.

6. Dans l’expérience de Young, quelle expression donne l’interfrange ?

A. i = a12/(λD)

B. i = D/λ

C. i = λD/a12

D. i = λ/a12

Answer: (C)

Explicação

L’interfrange vérifie i = λD/a12, avec D la distance trous-écran et a12 l’écartement des trous. Elle augmente donc avec λ et D, et diminue quand a12 augmente.

7. Comment définit-on l’intensité sonore ?

A. Comme la durée d’un motif sonore

B. Comme la vitesse de propagation du son

C. Comme la fréquence perçue par l’oreille

D. Comme la puissance acoustique reçue par unité de surface

Answer: (D)

Explicação

L’intensité sonore est la puissance acoustique reçue par unité de surface, en W·m⁻². Elle ne doit pas être confondue avec le niveau sonore en décibels.

8. Si l’intensité sonore est divisée par 100, quelle est l’atténuation correspondante ?

A. 10 dB

B. 20 dB

C. 100 dB

D. 2 dB

Answer: (B)

Explicação

Une division par 100 correspond à une diminution de 20 dB car l’échelle est logarithmique. L’atténuation se calcule à partir du rapport des intensités.

9. Que se passe-t-il pour la fréquence perçue lorsqu’une source sonore se rapproche d’un observateur fixe ?

A. Elle augmente

B. Elle reste inchangée

C. Elle diminue

D. Elle devient nulle

Answer: (A)

Explicação

Lors d’un rapprochement, les fronts d’onde se resserrent et la fréquence reçue est plus grande que la fréquence émise. À l’inverse, un éloignement fait diminuer la fréquence perçue.

10. Quelle application fait partie des usages cités de l’effet Doppler ?

A. La mesure de la longueur d’onde par atténuation

B. La mesure de la vitesse radiale d’une étoile

C. La détermination de la période d’une onde

D. Le calcul de l’interfrange d’une figure de diffraction

Answer: (B)

Explicação

L’effet Doppler est utilisé pour mesurer des vitesses, notamment la vitesse radiale d’une étoile via le Doppler-Fizeau. Les autres propositions renvoient à d’autres notions du cours.