QCM : Infrarouges et rayonnement thermique — 6 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quel intervalle de longueur d’onde caractérise le domaine des ultraviolets ?

400 nm<λ<800 nm400\ \text{nm} < \lambda < 800\ \text{nm}
λ<400 nm\lambda < 400\ \text{nm}
800 nm<λ<1 000 nm800\ \text{nm} < \lambda < 1\ 000\ \text{nm}
λ>800 nm\lambda > 800\ \text{nm}

$$\lambda < 400\ \text{nm}$$

Explication

Les ultraviolets correspondent aux rayonnements dont la longueur d’onde est inférieure à 400 nm. Le domaine visible se situe entre 400 nm et 800 nm, tandis que les infrarouges possèdent des longueurs d’onde supérieures à 800 nm.

2. Un rayonnement de longueur d’onde égale à 650 nm appartient à quel domaine du spectre électromagnétique ?

Le domaine visible
Le domaine des micro-ondes
Le domaine infrarouge
Le domaine ultraviolet

Le domaine visible

Explication

Une longueur d’onde de 650 nm est comprise entre 400 nm et 800 nm, limites du domaine visible perceptible par l’œil humain. Elle ne correspond donc ni aux ultraviolets, situés sous 400 nm, ni aux infrarouges, situés au-dessus de 800 nm.

3. Quel ordre présente les domaines électromagnétiques du plus court au plus long en longueur d’onde ?

Ultraviolets, rayons γ, rayons X, visible, micro-ondes, infrarouges, ondes radio
Rayons γ, rayons X, ultraviolets, visible, infrarouges, micro-ondes, ondes radio
Ondes radio, micro-ondes, infrarouges, visible, ultraviolets, rayons X, rayons γ
Rayons X, rayons γ, visible, ultraviolets, infrarouges, ondes radio, micro-ondes

Rayons γ, rayons X, ultraviolets, visible, infrarouges, micro-ondes, ondes radio

Explication

L’ordre croissant des longueurs d’onde va des rayons γ aux ondes radio en passant par les rayons X, les ultraviolets, le visible, les infrarouges et les micro-ondes. L’ordre proposé par la deuxième réponse est inversé, car les ondes radio ont les longueurs d’onde les plus grandes.

4. Quand la température d’un corps augmente, comment évoluent l’intensité de son rayonnement et la longueur d’onde de son maximum d’intensité ?

L’intensité diminue et λmax⁡\lambda_{\max} diminue
L’intensité diminue et λmax⁡\lambda_{\max} augmente
L’intensité augmente et λmax⁡\lambda_{\max} augmente
L’intensité augmente et λmax⁡\lambda_{\max} diminue

L’intensité augmente et $$\lambda_{\max}$$ diminue

Explication

Une hausse de température renforce les intensités des radiations émises et déplace le maximum vers une longueur d’onde plus courte. L’intensité et λmax⁡\lambda_{\max} n’évoluent donc pas dans le même sens.

5. Selon la loi de Wien, quelle est la longueur d’onde maximale d’un corps porté à T=2 890 KT=2\ 890\ \text{K} ?

2,89×10−6 m2{,}89\times10^{-6}\ \text{m}
8,4×10−7 m8{,}4\times10^{-7}\ \text{m}
1,0×10−6 m1{,}0\times10^{-6}\ \text{m}
1,0×10−3 m1{,}0\times10^{-3}\ \text{m}

$$1{,}0\times10^{-6}\ \text{m}$$

Explication

La loi de Wien donne λmax⁡=2,89×10−32 890=1,0×10−6 m\lambda_{\max}=\frac{2{,}89\times10^{-3}}{2\ 890}=1{,}0\times10^{-6}\ \text{m}. La valeur 1,0×10−3 m1{,}0\times10^{-3}\ \text{m} résulterait d’une omission du facteur lié à la température au dénominateur.

6. Dans quel domaine du rayonnement électromagnétique le corps humain émet-il principalement ?

Dans le domaine des ultraviolets
Dans le domaine des rayons X
Dans le domaine visible
Dans le domaine des infrarouges

Dans le domaine des infrarouges

Explication

Le corps humain émet principalement des rayonnements infrarouges, associés à sa température. Les ultraviolets, le visible et les rayons X ne constituent pas son domaine d’émission principal.

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Quelle longueur d'onde caractérise les ultraviolets ?

Une longueur d'onde inférieure à 400 nm.

Quelle plage de longueur d'onde définit le domaine visible ?

Entre 400 nm et 800 nm.

Quel critère de longueur d'onde définit les infrarouges ?

Une longueur d'onde supérieure à 800 nm.

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