Fréquence et Position dans le Spectre

Fréquence et Position dans le Spectre

Comprendre la Fréquence et Position dans le Spectre

La lumière qui provient du soleil contient un ensemble de couleurs qui, ensemble, forment ce que nous appelons la lumière blanche.

Cette lumière peut être décomposée en différentes couleurs (rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet) à l’aide d’un prisme.

Ces couleurs représentent différentes parties du spectre électromagnétique visible. Chaque couleur a une longueur d’onde différente.

Données fournies:

  • Longueur d’onde du rouge : environ 700 nm (nanomètres)
  • Longueur d’onde du violet : environ 400 nm

Consigne:

Imagine que tu as un laser qui émet une lumière bleue. La longueur d’onde de cette lumière bleue est de 450 nm.

1. Calculer la fréquence de la lumière bleue sachant que la vitesse de la lumière dans le vide est de \(3.00 \times 10^8\) mètres par seconde.

2. Comparer cette longueur d’onde à celle du rouge et du violet pour déterminer si la lumière bleue a une fréquence plus proche de celle du rouge ou du violet. Explique pourquoi cela est important pour comprendre où se situe la lumière bleue dans le spectre électromagnétique visible.

Rappel : La longueur d’onde doit être convertie en mètres pour l’utiliser dans la formule de calcul de la fréquence.

Correction : Fréquence et Position dans le Spectre

1. Conversion de la longueur d’onde en mètres

La première étape consiste à convertir la longueur d’onde de la lumière bleue donnée en nanomètres (nm) en mètres (m), car les formules physiques utilisent le système international d’unités.

  • Longueur d’onde donnée : \(450\, \text{nm}\)
  • Conversion en mètres : \(1\, \text{nm} = 1 \times 10^{-9}\, \text{m}\)

Ainsi, \(450\, \text{nm} = 450 \times 10^{-9}\, \text{m} = 4.5 \times 10^{-7}\, \text{m}\)

2. Calcul de la fréquence

La fréquence (\(f\)) de la lumière peut être calculée à l’aide de la formule :

\[ f = \frac{c}{\lambda} \]

où \(c\) est la vitesse de la lumière dans le vide (\(3.00 \times 10^8\, \text{m/s}\)) et \(\lambda\) est la longueur d’onde de la lumière (en mètres).

  • \(c = 3.00 \times 10^8\, \text{m/s}\)
  • \(\lambda = 4.5 \times 10^{-7}\, \text{m}\)

Substituons ces valeurs dans la formule :

\[ f = \frac{3.00 \times 10^8}{4.5 \times 10^{-7}} \] \[ f \approx 6.67 \times 10^{14}\, \text{Hz} \]

La fréquence de la lumière bleue est donc d’environ \(6.67 \times 10^{14}\, \text{Hz}\).

3. Comparaison avec les longueurs d’onde du rouge et du violet

La lumière bleue a une longueur d’onde de \(450\, \text{nm}\), qui est plus courte que celle de la lumière rouge (\(700\, \text{nm}\)) et plus longue que celle de la lumière violette (\(400\, \text{nm}\)).

Dans le spectre électromagnétique visible, une longueur d’onde plus courte signifie une fréquence plus élevée.

Puisque la fréquence est inversement proportionnelle à la longueur d’onde, la lumière bleue avec une longueur d’onde de \(450\, \text{nm}\) a une fréquence plus élevée que celle de la lumière rouge mais moins élevée que celle de la lumière violette.

Ceci confirme sa position dans le spectre électromagnétique visible, située entre le rouge et le violet.

Fréquence et Position dans le Spectre

D’autres exercices de physique 5 ème:

0 commentaires

Soumettre un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Calcul de la vitesse dans les montagnes russes

Calcul de la vitesse dans les montagnes russes Comprendre le Calcul de la vitesse dans les montagnes russes Tu es un ingénieur qui travaille sur la conception d'une nouvelle montagne russe excitante dans un parc d'attractions. Une des phases cruciales de ton projet...

La Poussée d’Archimède et la Flottabilité

La Poussée d'Archimède et la Flottabilité Comprendre La Poussée d'Archimède et la Flottabilité La famille Martin décide de passer une journée à la plage. Pierre, leur fils de 12 ans, aime beaucoup faire des expériences. En jouant dans l'eau, il remarque que certains...

Calcul de la Vitesse de la Lumière dans l’Eau

Calcul de la Vitesse de la Lumière dans l'Eau Comprendre le Calcul de la Vitesse de la Lumière dans l'Eau La lumière se déplace à différentes vitesses en fonction du milieu à travers lequel elle passe. Dans le vide, la lumière voyage à une vitesse d'environ 299,792...

La Grande Course des Billes

La Grande Course des Billes Comprendre La Grande Course des Billes Tu participes à une compétition de billes. Chaque bille est lâchée d'une rampe pour atteindre le plus grand saut possible en bas de la rampe. Pour optimiser ta chance de gagner, tu dois comprendre...

La Perception du Son

La Perception du Son Comprendre La Perception du Son Sarah est une élève qui assiste à un concert. Elle remarque que lorsque le batteur frappe une grosse caisse, elle sent les vibrations passer à travers le sol, tandis qu'un son aigu provenant de la guitare électrique...

Étude de mouvement sur une pente inclinée

Étude de mouvement sur une pente inclinée Comprendre l'Étude de mouvement sur une pente inclinée Sophie participe à une course de caisses à savon. Sa caisse, y compris Sophie, a une masse totale de 50 kg. Après un départ arrêté en haut d'une colline, la caisse...

Étude de la Transformation de l’Énergie

Étude de la Transformation de l'Énergie Comprendre l'Étude de la Transformation de l'Énergie Alice et Bob participent à une compétition de saut en longueur dans leur école. Pour améliorer sa performance, Alice utilise un petit trampoline placé juste avant la ligne de...

Calcul du temps de parcours du son

Calcul du temps de parcours du son Comprendre le Calcul du temps de parcours du son Marie et Lucas jouent dans un parc. Marie est sur un côté du parc et Lucas est à l'autre extrémité. Pour attirer l'attention de Marie, Lucas décide de siffler. Marie entend le...

Le Parcours d’un Coureur

Le Parcours d'un Coureur Comprendre Le Parcours d'un Coureur Lors d'une séance d'entraînement, un coureur se déplace en ligne droite sur une piste d'athlétisme. Nous allons analyser son mouvement. Données : Le coureur démarre de l'arrêt et atteint une vitesse...

Forces de Frottement sur un Toboggan

Forces de Frottement sur un Toboggan Comprendre les Forces de Frottement sur un Toboggan Imagine que tu es un ingénieur qui conçoit un nouveau toboggan pour un parc de jeux. Pour assurer la sécurité et le plaisir des enfants, tu dois prendre en compte la force de...