Deux sources monochromatiques

Exercice d'entraînement · niveau 2 · physique (seconde), chapitre 5 — Signaux Lumineux · Dispersion, longueur d'onde et spectres

Énoncé

Un lampadaire à vapeur de sodium émet une radiation de longueur d'onde $λ_{1} = 589 nm$ ; un pointeur laser émet $λ_{2} = 532 nm$ . Le domaine visible s'étend d'environ $400 nm$ à $800 nm$ .<br> 1. Exprimer ces deux longueurs d'onde en mètres.<br> 2. Associer à chacune sa couleur.<br> 3. On envoie ces deux radiations sur un prisme de verre. Laquelle est la plus déviée ? Justifier.<br> 4. Ces sources sont-elles monochromatiques ou polychromatiques ? À quoi ressemble leur spectre ?

Corrigé

1. Conversion. $1 nm = 1 0^{- 9} m$ , donc $λ_{1} = 5, 89 \times 1 0^{- 7} m, λ_{2} = 5, 32 \times 1 0^{- 7} m .$

2. Les couleurs. $589 nm$ se situe dans le jaune-orangé : c'est la teinte caractéristique des anciens éclairages routiers. $532 nm$ tombe dans le vert, couleur des pointeurs laser les plus courants.

3. La plus déviée. Le verre est dispersif : son indice est d'autant plus grand que la longueur d'onde est courte. Un indice plus grand signifie une réfraction plus marquée, donc une déviation plus forte. C'est donc $λ_{2} = 532 nm$ (le vert) qui est la plus déviée.

4. Nature des sources. Chacune n'émet qu'une seule longueur d'onde : ce sont des sources monochromatiques. Leur spectre se réduit à une raie unique sur fond noir, contrairement à celui d'une lampe à filament, continu et étalé sur tout le visible.

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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.