QCM : Lumières colorées et spectres — 9 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle grandeur caractérise une radiation lumineuse et s’exprime en mètres ou en nanomètres ?

Sa vitesse de propagation
Sa fréquence d’oscillation
Sa longueur d’onde
Son intensité lumineuse

Sa longueur d’onde

Explication

La longueur d’onde est la grandeur qui caractérise une radiation lumineuse et peut être exprimée en mètres ou en nanomètres. La fréquence décrit également une onde, mais elle ne s’exprime pas dans une unité de longueur.

2. Qu'est-ce qu'une radiation lumineuse caractérisée par sa longueur d'onde λ\lambda?

Une radiation caractérisée par sa longueur d'onde λ\lambda, exprimée en mètres ou en nanomètres.
Une radiation qui ne peut pas être détectée par l'œil humain.
Une radiation dont la fréquence est inversement proportionnelle à sa longueur d'onde.
Une radiation dont la longueur d'onde λ\lambda est une mesure de sa couleur.

Une radiation caractérisée par sa longueur d'onde $$\\lambda$$, exprimée en mètres ou en nanomètres.

Explication

Une radiation lumineuse est définie par sa longueur d'onde λ\lambda, qui détermine sa couleur et peut être exprimée en mètres ou en nanomètres. La longueur d'onde ne concerne pas directement la fréquence ou la détectabilité par l'œil.

3. Quelle longueur correspond à 1 nm1\ \mathrm{nm} ?

106 m10^{-6}\ \mathrm{m}
109 m10^{9}\ \mathrm{m}
103 m10^{3}\ \mathrm{m}
109 m10^{-9}\ \mathrm{m}

$$10^{-9}\ \mathrm{m}$$

Explication

Un nanomètre vaut 109 m10^{-9}\ \mathrm{m}, ce qui correspond à un milliardième de mètre. La valeur 106 m10^{-6}\ \mathrm{m} correspond à un micromètre, une unité de longueur différente.

4. Quelle est la plage de longueurs d’onde en nanomètres correspondant à la lumière rouge?

800 à 1000 nm
400 à 500 nm
620 à 800 nm
500 à 620 nm

620 à 800 nm

Explication

La lumière rouge correspond à une plage de longueurs d’onde comprise entre 620 et 800 nm. La plage de 400 à 500 nm correspond à la lumière bleue, tandis que 500 à 620 nm est verte, et 800 à 1000 nm est proche infrarouge.

5. Comment définit-on un spectre lumineux ?

La figure obtenue en décomposant une lumière en ses différentes radiations
La variation de l’intensité électrique dans une lampe chauffée
La succession des couleurs observées dans un gaz sous pression
La mesure de la température d’un corps à partir de sa lumière

La figure obtenue en décomposant une lumière en ses différentes radiations

Explication

Un spectre lumineux est la figure formée lorsqu’une lumière est décomposée en ses différentes radiations. La température ou l’intensité électrique peuvent influencer une émission lumineuse, mais elles ne définissent pas un spectre.

6. Quel est le rôle principal du spectre continu émis par un corps chaud dans l'étude des étoiles?

Il indique la composition chimique précise de l'étoile.
Il mesure la vitesse de déplacement de l'étoile dans l'espace.
Il fournit la distance exacte entre la Terre et l'étoile.
Il permet de déterminer la température de surface de l'étoile.

Il permet de déterminer la température de surface de l'étoile.

Explication

Le spectre continu d'une étoile permet d'estimer sa température de surface en analysant la répartition de l'intensité lumineuse selon la longueur d'onde. La composition chimique nécessite l'étude des raies d'émission ou d'absorption, pas du spectre continu.

7. Que se produit-il lorsque la température d’un corps chaud augmente ?

Son spectre continu s’enrichit vers le rouge
Son spectre continu devient formé de raies isolées
Son spectre continu perd progressivement ses radiations
Son spectre continu s’enrichit vers le bleu

Son spectre continu s’enrichit vers le bleu

Explication

L’augmentation de la température enrichit le spectre continu du corps chaud vers le bleu. Elle ne transforme pas ce spectre en spectre de raies, caractéristique de certaines émissions gazeuses.

8. Quand a été identifié que les gaz sous faible pression émettent un spectre discontinu formé de raies lumineuses spécifiques?

Au XVIIe siècle, grâce aux premières expériences de physique expérimentale.
Au début du XXe siècle, avec le développement de la spectroscopie moderne.
Dans les années 1950, avec l'avènement de la spectroscopie numérique.
Au XIXe siècle, lors des premières observations astronomiques.

Au début du XXe siècle, avec le développement de la spectroscopie moderne.

Explication

L'identification que les gaz sous faible pression émettent un spectre discontinu a été confirmée au début du XXe siècle grâce aux avancées en spectroscopie. La spectroscopie moderne a permis d'observer ces raies caractéristiques, essentielles pour l'identification des éléments chimiques.

9. En quoi le spectre d’émission d’un gaz sous faible pression diffère-t-il du spectre continu émis par un corps chaud solide ou liquide?

Le spectre d’un gaz est continu avec une répartition uniforme d’intensité, contrairement au spectre discontinu d’un corps chaud.
Le spectre d’un gaz est discontinu, formé de raies lumineuses, tandis que celui d’un corps chaud est continu, sans interruption.
Le spectre d’un gaz ne dépend pas de la température, alors que celui d’un corps chaud varie avec la température.
Le spectre d’un gaz est caractéristique de l’élément chimique, alors que celui d’un corps chaud ne permet pas d’identifier un élément.

Le spectre d’un gaz est discontinu, formé de raies lumineuses, tandis que celui d’un corps chaud est continu, sans interruption.

Explication

Le spectre d’émission d’un gaz sous faible pression est discontinu, constitué de raies lumineuses spécifiques, contrairement au spectre continu d’un corps chaud. La différence principale réside dans la nature de leur émission, ce qui permet d’identifier les gaz ou de déterminer la température du corps chaud.

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Qu'est-ce qui caractérise une radiation lumineuse ?

Sa longueur d’onde λ.

Longueur d’onde? Radiation lumineuse

Définie par λ, en mètres ou nm.

Quelle couleur ont les radiations entre 620 et 800 nm ?

Elles sont rouges.

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