Ondes et particules

Chapitre 1 : Documents :

Document 1 : activité documentaire :

Répondre aux questions ci-dessous après avoir visualisé l’animation « les ondes électromagnétiques » à l’adresse suivante : http://education.meteofrance.com/education/accueil/animations?educelm=animation_0

ou

http://files.meteofrance.com/files/education/animations/rayonnement_electro/highres/popup.html

1. Citer les exemples d’ondes donnés dans l’animation.
2. Donner la définition d’une onde.
3. Par quelles grandeurs physiques caractérise-t-on une onde ? (nom et symbole)
4. Quelle différence y-a-t-il entre une onde mécanique et une onde électromagnétique ? Classer alors les ondes de la question 1 en onde mécanique et en onde électromagnétiques.
5. Comment les physiciens décrivent-ils la lumière ?
6. Justifier le fait que les rayons U.V émis par le Soleil sont plus énergétiques que les rayons I.R.

Document 2 : les sources de rayonnement électromagnétique :

[pic 1]

Document 3 : Le rayonnement cosmique :

[pic 2]

Document 4 : Activité documentaire : La détection des rayonnements de l’Univers :

A l’aide des documents pages 20 et 21, répondre aux questions suivantes :

1. Que signifient les valeurs de 0 % et de 100 % des graphiques de la page 21 ?
2. Quels sont les domaines de rayonnement que l’on ne peut pas étudier avec des instruments au sol ?
3. Résumez en quelques lignes, les raisons des difficultés de détection, depuis la Terre, des rayonnements provenant de l’Univers.
4. Quels rayonnements peut-on utiliser pour communiquer avec la station spatiale internationale (ISS) située à 400 km d’altitude ?
5. Quels sont les domaines de rayonnement absorbés par la vapeur d’eau ? Par l’ozone et le dioxygène ?
6. Quelles sont les longueurs d’ondes des radiations observées par un radiotélescope ? Peut-on installer un tel dispositif au niveau de la mer ? Pourquoi ?
7. Le télescope spatial Hubble a été lancé en 1990 par la navette spatiale. Il permet notamment d’observer le domaine du visible en échappant de par sa position à d’autres perturbations causées par l’atmosphère. Lesquelles ?

Document 5 : Détections des ondes :

• Les rayonnements et les particules sont les seules informations qui nous parviennent de l’Univers (distances, vitesses, constitutions des étoiles…)

• Les détecteurs de rayonnement et de particules comportent un dispositif qui transforme les rayonnements reçus en une grandeur physique mesurable :

• photodiode, photorésistance, rétine de l’œil, capteurs CCD des appareils photo numériques pour les rayonnements.
• chambres à bulles, chambres à brouillard (pour muons), chambres à fils, compteurs Geiger pour les particules.

• Les rayonnements des objets de l’Univers sont majoritairement absorbés par l’atmosphère terrestre. Seuls les rayonnements visibles et radio peuvent atteindre la surface de la Terre.

• Pour s’affranchir des effets de l’atmosphère et de la « pollution d’ondes » due à l’activité humaine, il est nécessaire d’isoler les détecteurs dans des déserts, au sommet des montagnes ou de les placer au-dessus de l’atmosphère terrestre dans des satellites artificiels.

Document 6 : programme :

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