QCM : Introduction à la Spectroscopie et Optique — 12 questions

Question 1

1. Qu’est-ce qui caractérise un spectre continu émis par un corps chaud ?

Une intensité identique pour toutes les longueurs d’onde

Une intensité définie pour toutes les longueurs d’onde du domaine observé

Des zones d’émission séparées par des intervalles sans radiation

Une seule raie lumineuse à une longueur d’onde précise

Explication

Un spectre continu présente des radiations sur tout l’intervalle de longueurs d’onde sans trou visible. Il ne se réduit pas à une seule raie ni à des zones discontinues.

Answer

Une intensité définie pour toutes les longueurs d’onde du domaine observé

Question 2

2. Que se passe-t-il quand la température d’un corps chaud change ?

Le maximum d’intensité reste toujours à la même longueur d’onde

Le spectre devient une seule longueur d’onde fixe

La forme du spectre reste continue, mais la position du maximum et la répartition changent

Le spectre disparaît et aucune radiation n’est émise

Explication

Le document indique que la courbe reste continue, mais que le maximum et l’allure du spectre se déplacent avec la température. La température modifie donc la répartition des intensités.

Answer

La forme du spectre reste continue, mais la position du maximum et la répartition changent

Question 3

3. Comment lit-on la longueur d’onde du maximum d’intensité sur un spectre ?

À la première valeur de longueur d’onde du graphe

À l’endroit où la courbe coupe l’axe des intensités

À l’abscisse du sommet du pic

À l’ordonnée la plus grande de l’axe vertical

Explication

La longueur d’onde du maximum se lit à l’abscisse du pic, là où l’intensité est la plus grande. Ce n’est ni le bord du graphe ni une valeur de l’axe vertical.

Answer

À l’abscisse du sommet du pic

Question 4

4. Quel spectre correspond à la température la plus élevée ?

Celui dont le maximum est placé à la plus grande longueur d’onde

Celui dont le maximum est décalé vers les plus petites longueurs d’onde

Celui dont l’intensité totale est nulle

Celui qui présente le pic le plus large quelle que soit sa position

Explication

Le cas le plus chaud est celui dont le maximum est situé à plus petite longueur d’onde, donc plus à gauche sur le graphe. Le déplacement du pic traduit l’effet de la température.

Answer

Celui dont le maximum est décalé vers les plus petites longueurs d’onde

Question 5

5. Comment définit-on l’angle d’incidence en optique ?

Comme l’angle entre la surface et le rayon réfracté

Comme l’angle entre la normale et le rayon incident

Comme la distance entre le point d’incidence et la source

Comme l’angle entre le rayon réfléchi et le rayon incident

Explication

L’angle d’incidence est défini par rapport à la normale et au rayon incident. Les autres propositions confondent les rayons ou ne correspondent pas à une définition angulaire.

Answer

Comme l’angle entre la normale et le rayon incident

Question 6

6. Que désigne l’action de réfraction ?

Le changement de direction du rayon lorsqu’il passe d’un milieu à un autre

Le point où le rayon incident rencontre la surface

Le retour du rayon dans le même milieu après rencontre de la surface

La mesure de l’intensité lumineuse sur l’écran

Explication

La réfraction correspond au changement de direction du rayon au passage entre deux milieux. Le point de rencontre avec la surface est le point d’incidence, pas la réfraction.

Answer

Le changement de direction du rayon lorsqu’il passe d’un milieu à un autre

Question 7

7. Pourquoi un prisme en verre décompose-t-il la lumière blanche ?

Parce qu’il dévie différemment les radiations selon leur longueur d’onde

Parce qu’il supprime la réfraction à l’intérieur du verre

Parce qu’il bloque toutes les radiations sauf le rouge

Parce qu’il transforme chaque radiation en une couleur fixe identique

Explication

La séparation des couleurs vient du fait que chaque longueur d’onde est déviée différemment dans le prisme. C’est cette différence de déviation qui produit le spectre.

Answer

Parce qu’il dévie différemment les radiations selon leur longueur d’onde

Question 8

8. Que devient une lumière monochromatique rouge lorsqu’elle traverse un prisme ?

Elle n’est pas déviée du tout

Elle donne un seul faisceau dévié

Elle devient automatiquement blanche

Elle se décompose en toutes les couleurs du visible

Explication

Une lumière monochromatique ne contient qu’une seule longueur d’onde, donc le prisme ne la sépare pas en plusieurs couleurs. On observe un seul faisceau dévié.

Answer

Elle donne un seul faisceau dévié

Question 9

9. Quel fait montre que la lumière solaire n’est pas monochromatique ?

Elle donne un seul faisceau sans changement

Elle ne subit aucune réfraction dans le verre

Le prisme la sépare en plusieurs couleurs

Elle correspond à une seule longueur d’onde

Explication

L’observation d’un spectre multicolore après passage dans un prisme prouve que la lumière solaire contient plusieurs radiations. Une lumière monochromatique ne produirait pas cette séparation.

Answer

Le prisme la sépare en plusieurs couleurs

Question 10

10. Si la lumière du Soleil était remplacée par une source monochromatique, que verrait-on après le prisme ?

Aucune lumière émergente

Un arc-en-ciel complet identique à celui de la lumière blanche

Deux faisceaux rouges et bleus uniquement

Un seul faisceau dévié, sans séparation en couleurs

Explication

Une source monochromatique ne contient qu’une seule radiation, donc le prisme ne peut pas la décomposer en plusieurs couleurs. On obtient alors un seul faisceau dévié.

Answer

Un seul faisceau dévié, sans séparation en couleurs

Question 11

11. Quelle relation traduit la loi de Snell-Descartes utilisée pour déterminer l’indice d’un verre Crown ?

n1 cos i = n2 cos r

n1 + i = n2 + r

n1 sin i = n2 sin r

n1 / sin i = n2 / sin r

Explication

La loi de Snell-Descartes relie les indices et les angles par une relation trigonométrique utilisant le sinus. C’est cette égalité qui permet de calculer l’indice du verre Crown.

Answer

n1 sin i = n2 sin r

Question 12

12. Quel est l’indice du verre Crown si l’air a un indice de 1,00 et si l’angle d’incidence est égal à l’angle de réfraction ?

1,30

1,00

0,50

2,00

Explication

Avec les valeurs données dans le cas étudié, l’application de la loi conduit à l’indice du Crown égal à 1,30. L’air vaut 1,00, donc l’indice du verre est supérieur à celui de l’air.

QCM : Introduction à la Spectroscopie et Optique — 12 questions

Questions et réponses du QCM

1. Qu’est-ce qui caractérise un spectre continu émis par un corps chaud ?

2. Que se passe-t-il quand la température d’un corps chaud change ?

3. Comment lit-on la longueur d’onde du maximum d’intensité sur un spectre ?

4. Quel spectre correspond à la température la plus élevée ?

5. Comment définit-on l’angle d’incidence en optique ?

6. Que désigne l’action de réfraction ?

7. Pourquoi un prisme en verre décompose-t-il la lumière blanche ?

8. Que devient une lumière monochromatique rouge lorsqu’elle traverse un prisme ?

9. Quel fait montre que la lumière solaire n’est pas monochromatique ?

10. Si la lumière du Soleil était remplacée par une source monochromatique, que verrait-on après le prisme ?

11. Quelle relation traduit la loi de Snell-Descartes utilisée pour déterminer l’indice d’un verre Crown ?

12. Quel est l’indice du verre Crown si l’air a un indice de 1,00 et si l’angle d’incidence est égal à l’angle de réfraction ?

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