Td corrigé Correction exercices séquence 1 pdf

Correction exercices séquence 1

Correction des exercices sur les spectres ... Si on veut obtenir dans le domaine visible, il faut que la température du corps chaud émettant la lumière soit ... Ces longueurs d'onde sont inférieures à 400 nm, elles sont donc dans le domaine U.V..




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spondante est verte foncé.
(c) transmet un peu de rouge, du jaune, du vert et un peu de bleu : la synthèse correspondante est verte.
(d) transmet un peu de rouge, du jaune, du vert : la synthèse correspondante est jaune.

Le spectre du mélange (d) montre que le violet, le bleu et l’essentiel du rouge sont absorbés.
3.1. Le carotène est le seul des trois pigments à absorber tout le bleu : il y a donc du carotène dans le mélange.
3.2. Le type « a » de chlorophylle absorbe plus de rouge que le type « a » : on pourrait donc distinguer les deux types de chlorophylle grâce à leur spectre d’absorption.
S’il n’y avait que le type « b » et le carotène dans le mélange, un peu de rouge serait transmis : ce qui montre que le mélange contient aussi le type « a ». On ne peut toutefois pas savoir s’il n’y a que le type « a » puisque la présence du type « a » masque celle du type « b ».

Exercice 17 p. 245

Il s’agit du système international d’unités,  EMBED Equation.DSMT4 doit donc être exprimé en m.

On cherche  dans la formule :  EMBED Equation.DSMT4 .
Donc :  EMBED Equation.DSMT4  A.N :  EMBED Equation.DSMT4 9,75.10-7 m soit 975 nm.

Il s’agit d’une radiation du domaine infrarouge (IR).

3.  d’après la loi de Wien.
A.N :  6,03.103 °C
Le fer ou le tungstène fondrait à cette température.

4. Pour = 400 nm,  EMBED Equation.DSMT4  A.N :  EMBED Equation.DSMT4 6,98.103 °C
Pour = 700 nm,  EMBED Equation.DSMT4  A.N :  EMBED Equation.DSMT4 3,88.103 °C
4. Si on veut obtenir  dans le domaine visible, il faut que la température du corps chaud émettant la lumière soit comprise entre 4000 °C et 7000 °C environ.


Exercice 18 p. 245

1. La vapeur de mercure émet deux radiations de longueurs d’onde  EMBED Equation.DSMT4 nm et  EMBED Equation.DSMT4 nm. Ces longueurs d’onde sont inférieures à 400 nm, elles sont donc dans le domaine U.V.

2.


La poudre blanche doit être à l’intérieur : sinon, la lumière ultraviolette émise par le mercure serait arrêtée par le verre et ne pourrait pas atteindre la poudre.

3.a. Non, il n’y a que deux radiations : c’est un spectre de raies d’émission d’une vapeur atomique.

3.b. Il s’agit du spectre de la lumière émise par la lampe, c’est donc un spectre d’émission.
On peut noter d’ailleurs qu’il s’agit de radiations colorées sur un fond sombre, ce qui est typique d’un spectre d’émission.

4. Le spectre d’émission nous montre des bandes de radiations dans le rouge, le vert et le bleu.
D’après la synthèse additive de la lumière, on sait que la somme de rouge, vert et bleu de même intensité lumineuse donne du blanc.

5.a. Le rayonnement IR n’est pas dans le domaine visible : les radiations correspondantes ont une longueur d’onde supérieure à 800 nm.
5.b. Les radiations émises par la lampe sont dans les domaines bleu, vert et rouge : ce sont donc des couleurs du domaine visible.
5.c. Dans une lampe à incandescence, une partie de l’énergie électrique transférée est convertie en rayonnement IR et en chaleur. De plus, il s’agit d’un spectre thermique : toutes les longueurs d’onde sont donc représentées dans le visible.
Dans un tube fluorescent, l’énergie électrique est convertie en énergie lumineuse pour deux longueurs d’ondes précises : celles du mercure. Le rendement est donc bien meilleur, puisque l’essentiel de l’énergie électrique est converti en énergie lumineuse.

Exercice 20 p. 246
Schéma de l’expérience :


A.1. Dans l’ordre des longueurs d’onde croissantes, on a : violet, bleu, cyan (bleu-vert), vert, rouge.

B.2.a. x en abscisse et  EMBED Equation.DSMT4  en ordonnée signifie que l’on trace  EMBED Equation.DSMT4  (en nm) en fonction de x (en cm).

B.2.b. L’ensemble des points expérimentaux sont approximativement alignés sur une droite d’équation  EMBED Equation.DSMT4  : en effet, elle doit passer par l’origine, puisque l’image de la fente correspond à une déviation nulle.
La méthode permettant de déterminer le coefficient directeur en réduisant l’incertitude liée à l’expérience et la suivante :
- choisir deux points A et B sur la droite en dehors du tableau de mesures. On choisit :  EMBED Equation.DSMT4  nm pour xA = 20,0 cm et  EMBED Equation.DSMT4  nm pour xB = 36,0 cm.
- Déterminer le coefficient directeur en utilisant la formule :  EMBED Equation.DSMT4 
A.N :  EMBED Equation.DSMT4 =16,9

Donc :  EMBED Equation.DSMT4 



C.3. à 5. Par lecture graphique, on obtient :

x (cm)27,731,534,538,5 EMBED Equation.DSMT4  (en nm)470525583650CouleurBleueBleu-vertverteorange
Il faudrait disposer d’un tableau de spectres d’émission de différentes vapeurs atomiques connues pour identifier ce métal. En effet, le spectre d’émission est caractéristique d’un élément.
Lampe à vapeur de mercure munie d’une fente

Réseau

Image de la fente

atomes de mercure

verre

poudre blanche

lumière émise


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