QCM : Lumière, spectres et dispersion (7 questions)

Question 1

1. Un appareil mesure une radiation à $850\,\mathrm{nm}$ , tandis qu’un laser émet à $633\,\mathrm{nm}$ . Concernant le domaine visible et ces radiations :

La radiation de

850\,\mathrm{nm}

appartient aux infrarouges, au-delà de 800 nm.

Le laser à

633\,\mathrm{nm}

correspond à environ

6{,}33\times10^{-7}\,\mathrm{m}

.

Une radiation ultraviolette possède une longueur d’onde supérieure à 800 nm.

Une radiation infrarouge se situe sous la limite de 400 nm.

Le laser à

633\,\mathrm{nm}

émet une radiation visible rouge.

Explication

Les infrarouges se situent au-dessus de 800 nm, tandis que les ultraviolets sont sous 400 nm. À 633 nm, le laser émet du rouge visible, et cette longueur d’onde équivaut à $6{,}33\times10^{-7}\,\mathrm{m}$ .

Answer

La radiation de $$850\,\mathrm{nm}$$ appartient aux infrarouges, au-delà de 800 nm. · Le laser à $$633\,\mathrm{nm}$$ correspond à environ $$6{,}33\times10^{-7}\,\mathrm{m}$$. · Le laser à $$633\,\mathrm{nm}$$ émet une radiation visible rouge.

Question 2

2. Comment caractérise-t-on une lumière polychromatique ?

Elle est constituée de radiations qui ont toutes la même couleur apparente.

Elle est composée de plusieurs radiations de longueurs d’onde différentes.

Elle contient toutes les longueurs d’onde, y compris hors du domaine visible.

Elle correspond à une radiation unique de longueur d’onde définie.

Explication

Une lumière polychromatique rassemble plusieurs radiations dont les longueurs d’onde diffèrent. Une radiation monochromatique, contrairement à une lumière polychromatique, possède une seule longueur d’onde.

Answer

Elle est composée de plusieurs radiations de longueurs d’onde différentes.

Question 3

3. Lorsque la température d’un corps chaud augmente, vers quelle région du spectre son émission s’étend-elle davantage ?

Vers l’infrarouge, tandis que sa couleur reste inchangée

Vers le jaune, tandis que son spectre devient discontinu

Vers le violet, tandis que sa lumière devient plus lumineuse

Vers le rouge, tandis que sa lumière devient moins lumineuse

Explication

L’augmentation de température étend le spectre continu vers le violet et rend la lumière plus lumineuse. Une évolution vers le rouge ne correspond pas à cette tendance : la couleur perçue progresse du rouge vers l’orange, le jaune puis le blanc.

Answer

Vers le violet, tandis que sa lumière devient plus lumineuse

Question 4

4. À quoi sert le spectre de raies propre à un élément chimique lorsqu’on analyse la lumière d’une étoile lointaine ?

À identifier cet élément en comparant ses raies à celles d’un spectre de référence

À séparer les radiations de la lumière blanche en un spectre continu

À déterminer la température de l’étoile à partir de la continuité de ses couleurs

À mesurer la pression du gaz grâce à l’élargissement de toutes ses raies

Explication

Les raies caractéristiques d’un élément permettent de l’identifier, même lorsque sa lumière provient d’une étoile lointaine. Un spectre continu renseigne sur les radiations émises par un corps chaud, mais ne constitue pas la signature propre d’un élément.

Answer

À identifier cet élément en comparant ses raies à celles d’un spectre de référence

Question 5

5. En quoi les indices de réfraction du verre pour le violet et le rouge diffèrent-ils, et quelle conséquence cela a-t-il dans un prisme ?

Les indices sont différents, mais les deux couleurs sont déviées de la même façon.

L’indice est plus grand pour le rouge, qui est donc plus dévié que le violet.

L’indice est plus grand pour le violet, qui est donc plus dévié que le rouge.

Les indices sont égaux, mais le rouge est plus dévié que le violet.

Explication

Dans le verre, l’indice de réfraction est plus élevé pour le violet que pour le rouge, ce qui entraîne une déviation plus forte du violet dans un prisme. L’idée que le rouge aurait l’indice le plus élevé inverse la relation entre la longueur d’onde et l’indice.

Answer

L’indice est plus grand pour le violet, qui est donc plus dévié que le rouge.

Question 6

6. Pourquoi un spectroscope permet-il d’observer le spectre d’une lumière polychromatique ?

Parce que son système dispersif absorbe les radiations de longueurs d’onde proches.

Parce que son système dispersif sépare les radiations présentes dans la lumière.

Parce que son système dispersif transforme chaque radiation en lumière blanche.

Parce que son système dispersif crée les couleurs absentes de la lumière.

Explication

Le système dispersif du spectroscope sépare les radiations qui composent la lumière, ce qui rend leur spectre observable. Un prisme ou un réseau ne crée pas de nouvelles couleurs : il sépare celles déjà présentes.

Answer

Parce que son système dispersif sépare les radiations présentes dans la lumière.

Question 7

7. Un instrument mesure une radiation à $380\,\mathrm{nm}$ . Comment la classer par rapport aux limites du domaine visible ?

Comme un ultraviolet, car sa longueur d’onde est inférieure à

400\,\mathrm{nm}

.

Comme un violet visible, car le violet se situe sous

400\,\mathrm{nm}

.

Comme un rouge visible, car toute radiation mesurée en nanomètres est visible.

Comme un infrarouge, car sa longueur d’onde est inférieure à

800\,\mathrm{nm}

.

Explication

Le domaine visible commence approximativement à $400\,\mathrm{nm}$ , et les ultraviolets ont une longueur d’onde inférieure à cette limite. Le violet visible correspond au voisinage de la limite basse, mais une radiation à $380\,\mathrm{nm}$ se situe en dessous du domaine visible.

Answer

Comme un ultraviolet, car sa longueur d’onde est inférieure à $$400\,\mathrm{nm}$$.

QCM : Lumière, spectres et dispersion (7 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un appareil mesure une radiation à $850\,\mathrm{nm}$ , tandis qu’un laser émet à $633\,\mathrm{nm}$ . Concernant le domaine visible et ces radiations :

2. Comment caractérise-t-on une lumière polychromatique ?

3. Lorsque la température d’un corps chaud augmente, vers quelle région du spectre son émission s’étend-elle davantage ?

4. À quoi sert le spectre de raies propre à un élément chimique lorsqu’on analyse la lumière d’une étoile lointaine ?

5. En quoi les indices de réfraction du verre pour le violet et le rouge diffèrent-ils, et quelle conséquence cela a-t-il dans un prisme ?

6. Pourquoi un spectroscope permet-il d’observer le spectre d’une lumière polychromatique ?

7. Un instrument mesure une radiation à $380\,\mathrm{nm}$ . Comment la classer par rapport aux limites du domaine visible ?

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1. Un appareil mesure une radiation à 850 nm850\,\mathrm{nm}850nm, tandis qu’un laser émet à 633 nm633\,\mathrm{nm}633nm. Concernant le domaine visible et ces radiations :

2. Comment caractérise-t-on une lumière polychromatique ?

3. Lorsque la température d’un corps chaud augmente, vers quelle région du spectre son émission s’étend-elle davantage ?

4. À quoi sert le spectre de raies propre à un élément chimique lorsqu’on analyse la lumière d’une étoile lointaine ?

5. En quoi les indices de réfraction du verre pour le violet et le rouge diffèrent-ils, et quelle conséquence cela a-t-il dans un prisme ?

6. Pourquoi un spectroscope permet-il d’observer le spectre d’une lumière polychromatique ?

7. Un instrument mesure une radiation à 380 nm380\,\mathrm{nm}380nm. Comment la classer par rapport aux limites du domaine visible ?

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7. Un instrument mesure une radiation à $380\,\mathrm{nm}$ . Comment la classer par rapport aux limites du domaine visible ?