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Observer : Ondes et matière

Les ondes et les particules sont supports d’informations.

Comment les détecte-t-on ? Quelles sont les caractéristiques et les propriétés des ondes ?

Comment réaliser et exploiter des spectres pour identifier des atomes et des molécules ?

Ondes et particules

Rayonnements dans l’Univers

Absorption de rayonnements par l’atmosphère terrestre.

Extraire et exploiter des informations sur l’absorption de rayonnements par l’atmosphère terrestre et ses conséquences sur l’observation des sources de rayonnements dans l’Univers.

Connaître des sources de rayonnement radio, infrarouge et ultraviolet.

Les ondes dans la matière

Houle, ondes sismiques, ondes sonores. Magnitude d’un séisme sur l’échelle de Richter. Niveau d’intensité sonore.

Extraire et exploiter des informations sur les manifestations des ondes mécaniques dans la matière.

Connaître et exploiter la relation liant le niveau d’intensité sonore à l’intensité sonore.

Détecteurs d’ondes (mécaniques et électromagnétiques) et de particules (photons, particules élémentaires ou non).

Extraire et exploiter des informations sur :

- des sources d’ondes et de particules et leurs utilisations ;

- un dispositif de détection.

Pratiquer une démarche expérimentale mettant en oeuvre un capteur ou un dispositif de détection.

Caractéristiques et propriétés des ondes

Caractéristiques des ondes

Ondes progressives. Grandeurs physiques associées. Retard. Ondes progressives périodiques, ondes sinusoïdales. Ondes sonores et ultrasonores. Analyse spectrale. Hauteur et timbre.

Définir une onde progressive à une dimension.

Connaître et exploiter la relation entre retard, distance et vitesse de propagation (célérité).

Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier qualitativement et quantitativement un phénomène de propagation d’une onde.

Définir, pour une onde progressive sinusoïdale, la période, la fréquence et la longueur d’onde.

Connaître et exploiter la relation entre la période ou la fréquence, la longueur d’onde et la célérité.

Pratiquer une démarche expérimentale pour déterminer la période, la fréquence, la longueur d’onde et la célérité d’une onde progressive sinusoïdale.

Réaliser l’analyse spectrale d’un son musical et l’exploiter pour en caractériser la hauteur et le timbre.

Propriétés des ondes

Diffraction. Influence relative de la taille de l’ouverture ou de l’obstacle et de la longueur d’onde sur le phénomène de diffraction. Cas des ondes lumineuses monochromatiques, cas de la lumière blanche.

Interférences. Cas des ondes lumineuses monochromatiques, cas de la lumière blanche. Couleurs interférentielles.

Effet Doppler.

Savoir que l’importance du phénomène de diffraction est liée au rapport de la longueur d’onde aux dimensions de l’ouverture ou de l’obstacle.

Connaître et exploiter la relation : teta_lambda_a.jpg.

Identifier les situations physiques où il est pertinent de prendre en compte le phénomène de diffraction.

Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier ou utiliser le phénomène de diffraction dans le cas des ondes lumineuses.

Connaître et exploiter les conditions d’interférences constructives et destructives pour des ondes monochromatiques.

Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier quantitativement le phénomène d’interférence dans le cas des ondes lumineuses.

Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour mesurer une vitesse en utilisant l’effet Doppler.

Exploiter l’expression du décalage Doppler de la fréquence dans le cas des faibles vitesses.

Utiliser des données spectrales et un logiciel de traitement d’images pour illustrer l’utilisation de l’effet Doppler comme moyen d’investigation en astrophysique.

Analyse spectrale

Spectres UV-visible

Lien entre couleur perçue et longueur d’onde au maximum d’absorption de substances organiques ou inorganiques.

Mettre en œuvre un protocole expérimental pour caractériser une espèce colorée.

Exploiter des spectres UV-visible.

Spectres IR

Identification de liaisons à l’aide du nombre d’onde correspondant ; détermination de groupes caractéristiques. Mise en évidence de la liaison hydrogène.

Exploiter un spectre IR pour déterminer des groupes caractéristiques à l’aide de tables de données ou de logiciels.

Associer un groupe caractéristique à une fonction dans le cas des alcool, aldéhyde, cétone, acide carboxylique, ester, amine, amide.

Connaître les règles de nomenclature de ces composés ainsi que celles des alcanes et des alcènes.

Spectres RMN du proton

Identification de molécules organiques à l’aide :

- du déplacement chimique ;

- de l’intégration ;

- de la multiplicité du signal : règle des (n+1)-uplets.

Relier un spectre RMN simple à une molécule organique donnée, à l’aide de tables de données ou de logiciels.

Identifier les protons équivalents. Relier la multiplicité du signal au nombre de voisins.

Extraire et exploiter des informations sur différents types de spectres et sur leurs utilisations.


Date de création : 01/08/2012 10:35
Dernière modification : 16/08/2012 09:50
Catégorie : Terminale S - Ondes et matière
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