Exercices corrigés en vidéo

Rendement d'une DEL

Exercice : Rendement d’une DEL

 

Énoncé

Une DEL (diode électroluminescente) repose sur l’effet photoélectrique mais en sens inverse : un courant électrique permet l’émission de photons. Les caractéristiques d’une DEL sont données ci‑après.

 

Caractéristiques

Tension de fonctionnement (V) : 1,4

Courant de fonctionnement (mA) : 100

Longueur d’onde à l’émission (nm) : 890

Puissance lumineuse (mW) : 50

Température de fonctionnement (°C) : -40 à 85$

 

Données

Charge élémentaire : $e = 1,6 times 10^{-19} C$

Constante de Planck : $h = 6, 63 times 10^{-34} J.s^{-1}$

Casque anti-bruit

Exercice : Casque anti-bruit

 

Énoncé

Sur un chantier de travaux publics, un ouvrier est placé à une distance $d=1,0 m$ d’un engin émettant un bruit dont la puissance sonore est $P=15 mW.$

 

Donnée 

Seuil de danger pour le système auditif : $L_{danger} = 85 dB.$

Observation de la planète Mars

Exercice : Observation de la planète Mars

 

Énoncé

Un astronome amateur souhaite créer une lunette astronomique lui permettant d’observer Mars. Sa lunette sera constituée d’un oculaire de focale $f’_{oc}= 10 mm.$ Il dispose par ailleurs de différents objectifs de focales $300, 400, 500$ et $600 mm.$

 

Données

Distance Terre-Lune : $d_{TL}= 384 times 10^3 km$

Distance Terre-Mars : $d_{TM}= 79 times 10^6 km$

Rayon de la Lune : $R_L = 1740 km$

Diamètre de Mars : $D_V = 6800 km$

Limite de résolution angulaire : $alpha_{lim} = dfrac{1}{60} °$

Pouvoir de résolution des instruments d'optique

Exercice : Pouvoir de résolution des instruments d’optique

Énoncé

Pour un instrument d’optique parfaitement stigmatique, les rayons issus d’un même point convergent en un seul point de l’image. Cependant, du fait du diamètre fini de l’instrument, le faisceau diverge et l’image d’un point est une tâche, ce qui limite la résolution de tout instrument d’optique.

 

Données

Diamètre d’un objectif de microscope : $1 cm$

Distance lame‑objectif pour un microscope : $1 cm$

Longueur d’onde du maximum de sensibilité de l’œil humain : $555 nm$

Longueur d’onde d’une onde électronique : $0,01 nm$

Conditions d’interférence ultrasonore

Exercice : Conditions d’interférence ultrasonore

 

Énoncé

Deux émetteurs à ultrasons cohérents ​$E_1$ et ​$E_2$​ sont situés respectivement aux distances ​​$d_1$ et ​$d_2$ d’un récepteur $R$ de telle sorte que le triangle $E_1E_2R$ soit rectangle en ​$E_2.$ La longueur d’onde des ultrasons émis est $lambda =7,5 mm.$

Charge d'un condensateur

Exercice : Charge d’un condensateur

 

Énoncé

Considérons le circuit RC série suivant. À l’instant $t=0,$ l’interrupteur $K$ est fermé. On suppose qu’initialement, la tension aux bornes du condensateur est égale à $u(t=0)=0.$