jeudi 7 mai 2015

Sujet type 18 Physiques - Baccalauréat Francophone literieur

Exercice I
Une  lame  vibrante  munie de deux  pointes  déterminer  , en deux points  S1 et S2  de la surface  libre d’un liquide au repos , des mouvements vibratoire d’équation horaire:
YS1 = YS2 = 2.10-3 sin (400µt)  (ys1, ys2 en m ; t en s) 
                                    
1) a) Quel phénomène physique se produit –il  à la surface libre du liquide ?
b) Qu’observe-t-on à la surface libre du liquide ?
2) La longueur d’onde est λ=2.10-2. Calculer la célérité  propagation des ondes.
3) On considère un point M appartenant à la surface libre du liquide tel que d1=S1M=12,5sm et d2=S2M=4,5cm. Déterminer l’équation horaire du mouvement du point M.
Pour A2 seulement:
4) Déterminer le nombre et les positions par apport à S1 du point immobile sur le segment
S1S2] on done S1 S2 = d =2,8 cm
Exercice II
Dans une diapositive interférentielle d’Young la distance séparant les deux fentes fines F1 et F2 identique et parallèle est a= 1,9 mm  L’écran E est placé à une distance D = 2 m du plan des fentes.
On éclaire le dispositif avec une radiation rouge de longueur d’onde  λ.
1. Explique le phénomène observe sur l’écran E.
2. La dixième frange obscure se trouve à une distance d = 7,6 mm de la frange centrale.
- Apres avoir défini l’interfrange i, la calculer.
- Calculer la longueur d’onde λ de la radiation utilisée.
3. On éloigne l’écran E du plan des fentes en déplaçant de 0,5m de sa position précédente.
 Déterminer la nouvelle distance la dixième frange obscure à la frange centrale ?
Pour A2 seulement 
4. On ramène l’écran à la distance D= 2m. le dispositif et maintenant éclairé par une source émettant une radiation rouge de longueur d’onde λ et une autre radiation de longueur  d’onde  λ.
On observe que la première coïncidence se produit à la 7eme frange brillante rouge et à la 8eme frange brillante de l’autre radiation. Calculer λ.
Exercice III
La cathode d’une cellule photoélectrique au potassium  est éclairée par de radiations lumineuses monochromatiques de longueur d’onde respective : λ1 = 0,49 μ m  et  λ2 =0,66 μm 
L’énergie d’extraction d’un  électron de la cathode au potassium  est  w0=2,25e V
1. Définir l’énergie  d’extraction d’un électron ?
2. Calculer la longueur d’onde seuil  λdu potassium
Laquelle de ces deux radiations provoque-t-elle l’effet photoélectrique ? (Votre réponse doit  être justifiée)
3. Calculer, en joule, l’énergie cinétique maximale d’un électron à la sortie de la cathode au potassium.
Pour A2 seulement:
4. Calculer la vitesse maximale d’un électron à la sortie de la cathode au potassium.
On donne:
Constance de Planck: h=6,62.10-34 J. s
Masse  d’un électron: me =9,0.1031kg
Célérité de la lumière dans  le vide: C=3.108 m.s-1
Charge d’un électron:        q =- e = -1,6 10-19C
1µm =10-6 ; 1 eV = 1,6. 10-19J