Le Repaire des Sciences
Sciences Physiques et Chimiques

 

 

 

 

     Classe de Terminale S nouveau programme 2012 !

Première Partie : Physique Ondulatoire

 

 

Les instruments d'observation modernes peuvent capter les rayonnements émis par l'Univers dans différents domaines du spectre électromagnétique, visible et invisible. La connaissance des propriétés des ondes - comme les interférences, la diffraction ou l'effet Doppler-Fizeau - permet d'interpréter les observations effectuées.
Au-delà de l'observation, la spectroscopie est un moyen d'étudier les propriétés physico-chimiques des sources de rayonnement, allant des objets astronomiques aux sources colorées artificielles. Elle est également un instrument irremplaçable d'analyse des espèces chimiques d'origines variées.

Qui serait assez téméraire pour affirmer que nous connaissons et percevons toutes les forces, toutes les ondes et tous les moyens de communication ?    (Hubert REEVES, Patience dans l'Azur)

 

Prérequis

Chapitre 0 : Mesure et incertitude 

Le cours

S'entraîner : voir les compléments du chapitre 1 de Seconde

 

Chapitre 1 : Ondes et particules  manuel p. 19 à 36

Les compétences attendues

Les activités

Activité 1.1a : Observer l'Univers   Activité 1.2a : Ondes sismiques
Activité 1.1b : Eruptions solaires   Activité 1.2b : Propagation d'un tsunami
Activité 1.1c : Observer la Voie Lactée   Du séisme au tsunami (CEA)

Le cours - ses documents - Carte mentale du chapitre et version modifiable
Exercices d'entraînement : 1 p. 29 et 2 p. 30-31

  TP n°1 : Célérité d'une onde progressive

    Fiche technique : principe des montages à ultrasons au lycée
    Télécharger Latis Pro (clé de licence étudiant : LTP-111-222-333) Site de l'éditeur
    Document : la piezoélectricité

      onde le long d'une corde        onde le long d'un ressort

    onde le long d'une corde        onde à la surface de l'eau         Ondes et vibrations

    S'entraîner à déterminer la célérité des ultrasons dans l'air        S'entraîner à régler un oscilloscope

Documents et prolongements

Les détecteurs de fumée   Des monstres invisibles
Le four à micro-ondes   Les nouvelles pistes de l'Astrophysique
Le scanner à rayons X   Sons et ultrasons - principe de l'échographie
Mesures de la vitesse du son    

 

 

Chapitre 2 : Caractéristiques des ondes  manuel p. 37 à 60

Les compétences attendues

Le cours - ses documents - Carte mentale du chapitre et version modifiable
Exercices d'entraînement : 13 p. 51, 21 p. 53, 22 p. 53 et 29 p. 55

  TP n°2a : Ondes progressives périodiques

          Mesure de la longueur d'onde des ondes ultrasonores
          Ondes le long d'une corde
          Propagation d'une onde sonore

  TP n°2b : Acoustique musicale

    Téléchargement des logiciels : Latis Pro - Acquisonic - Audacity 
    Introduction : la transformation de Fourier

    Latis Pro : fichier fourier.ltp
    Procédures d'acquisition et de traitement des sons
   Sons d'étude : diapason la3 - diapason(~1700)
                                (1)flûte ouverte - (2)flûte fermée
                               flûte la4 - violon la4 - accord
   Synthétiseur d'harmoniques

Documents et prolongements

Synthétiseur et oscilloscope   Gammes et accords
Harmoniques   Oreille : sons, bruits et ondes sonores
Acoustique musicale   Les Incollables revisitent le son

Télécharger Flash_FFT de J.-M. Chapaux

D'autres sons pour s'entraîner : le DO... à la flûte , à la harpe , à la trompette , à la basse (doigt) , à la basse (slap)
                                                   le LA au piano , à la flûte , à la guitare
Octaviation avec la flûte (ex)scolaire : le sol et le sol fortissimo
Phénomène de battements : 1ère corde 5ème case + 2ème corde à vide d'une guitare accordée et désaccordée
Le signal du GBF à 500 Hz et son résultat au haut-parleur selon la forme choisie : carré - sinusoïdal - triangulaire

 

 

Chapitre 3 : Propriétés des ondes  manuel p. 61 à 86

Les compétences attendues

Le cours - ses documents - Carte mentale du chapitre et version modifiable

Exercices d'entraînement : 17 p. 77, 19 p. 78, 21 p. 79, 25 p. 80, 26 p. 81 et 34 p. 84

  TP n°3a : Diffraction et interférences

          Introduction : vagues et diffraction - interférences sonores
          Cliché d'étude des interférences laser 633 nm D = 150 cm a = 100 µm d = 300 µm
          Télécharger SalsaJ et son manuel complet ou une notice simplifiée
          Propagation d'une onde sonore

  TP n°3b : Effet Doppler

Exemples de vidéos illustrant l'effet Doppler : ambulance , klaxon , formule1

Clichés de cuve à ondes : source au repos et source en mouvement

Vélocimétrie Doppler : klaxon de voiture à l'arrêt et en mouvement

Spectre équatorial du Soleil centré sur le doublet du sodium

Activité de prolongement : Un Univers en expansion - données

 

Documents et prolongements

Présentation de l'effet Doppler   Diffraction : influence des paramètres
Effet Doppler-Fizeau   Interférences avec des transparents
Simulation de l'effet Doppler   Interférences de deux sources ponctuelles
Les Incollables et l'effet Doppler   Présentation des interférences
Couleurs interférentielles   Wave interferences (GB)
    2-slits interferences (GB)