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Feuille d'activités de la leçon : Propriétés des rayonnements laser Physique

Dans cette feuille d’activités, nous nous entraînerons à décrire les propriétés des rayonnements laser, et à utiliser des termes techniques pour se référer à ces propriétés.

Q1:

Les figures représentent respectivement des ondes lumineuses issues d'un laser et d'une lampe à incandescence.

Lequel des groupes d'ondes lumineuses provient d'un dispositif laser ?

  • AII
  • BI

Quel groupe d’ondes lumineuses est le plus cohérent ?

  • AII
  • BI

Q2:

Le schéma représente un groupe d'ondes lumineuses provenant d'une source laser. Lequel des schémas suivants représente le mieux la forme d'onde résultante des photons?

  • A
  • B

Q3:

Le diagramme représente la forme d'onde résultante des ondes émises par une source de lumière incandescente. Lequel des diagrammes suivants représente le mieux le groupe d'ondes émises par la source de lumière incandescente?

  • AII
  • BI

Q4:

Le diagramme représentent la forme d'une onde émise par une source de lumière de type rayon laser. Lequel des diagrammes suivants correspond à un groupe d'ondes émises par une source de lumière de type rayon laser?

  • AI
  • BII

Q5:

Le schéma illustre le faisceau émis par une source de lumière laser verte. Le faisceau est vue perpendiculairement à sa longueur. Laquelle des réponses suivantes explique le plus correctement pourquoi le faisceau vert semble être constitué de nombreuses particules ponctuelles?

  • ALes particules ponctuelles observées sont des électrons dans l'air ionisés par le faisceau laser.
  • BLa plupart de la lumière émise se déplace parallèlement au faisceau et seulement quelques rayons sont suffisamment diffusés pour se déplacer perpendiculairement à la direction du faisceau.
  • CLes particules ponctuelles que l'on voit sont des photons individuels dans le faisceau, et le faisceau a une intensité si faible qu'il y a un espace important entre chaque photon.
  • DLe faisceau produit une onde longitudinale.
  • ELe faisceau produit un motif d'interférence de régions claires et sombres.

Q6:

Le schéma représente les faisceaux émis par un laser de couleur rouge et une lumière blanche d'une lampe à incandescence.

Quelle source lumineuse produit le faisceau plus concentré?

  • ALes deux sources produisent des faisceaux également concentrés.
  • Bla lampe à incandescence
  • Cle laser de couleur rouge

Pour la source de laser rouge, comment l'irradiance 𝐼 à la surface émettrice du faisceau se compare à l'irradiance 𝐼 du faisceau à une distance 𝑑 de la surface émettrice?

  • A𝐼=𝐼
  • B𝐼<𝐼
  • C𝐼>𝐼

Pour la lumière blanche incandescente, comment l'irradiance 𝐼 à la surface émettrice du faisceau se compare à l'irradiance 𝐼du faisceau à une distance 𝑑 de la surface émettrice?

  • A𝐼=𝐼
  • B𝐼<𝐼
  • C𝐼>𝐼

Pour la source de laser rouge, comment l'irradiance 𝐼 du faisceau à une distance 𝑑 de la surface émettrice se compare à l'irradiance 𝐼 du faisceau à une distance 𝑑 de la surface émettrice?

  • A𝐼=𝐼
  • B𝐼<𝐼
  • C𝐼>𝐼

Pour la lumière blanche incandescente, comment l'irradiance 𝐼 du faisceau à une distance 𝑑 de la surface émettrice se compare à l'irradiance 𝐼 du faisceau à une distance 𝑑 de la surface émettrice?

  • A𝐼=𝐼
  • B𝐼<𝐼
  • C𝐼>𝐼

Q7:

Le graphique montre comment l'irradiance de la lumière provenant de deux sources varie avec la longueur d'onde. Les deux sources lumineuses émettent le plus fort à une longueur d’onde de crête, avec la puissance qui décroit lorsque la longueur d’onde s'écarte de la longueur d’onde de crête.

Quelle courbe colorée représente la lumière émise par une source de lumière incohérente?

  • Ala courbe rouge
  • Bla courbe bleue

Quelle courbe colorée représente une source de lumière plus cohérente du point de vue chromatique?

  • Ala courbe rouge
  • Bla courbe bleue

Q8:

Les figures représentent les faisceaux émis respectivement par une source de lumière blanche à incandescence, une source de lumière laser rouge et une source de lumière laser verte. Chaque source lumineuse a la même puissance à sa surface émettrice. Les faisceaux sont vues de côté par rapport à leurs direction de propagation.

Quelle source lumineuse produit le faisceau le plus dispersé?

  • Ala source à incandescence de lumière blanche
  • Bla source de laser rouge
  • Cla source de laser verte

Quelle source lumineuse produit le faisceau le moins dispersé?

  • Ala source de lumière laser verte
  • Bla source de lumière laser rouge
  • Cla source de lumière blanche à incandescence

Q9:

Le graphique montre comment les puissances de sortie de trois sources de laser varient en fonction de la longueur d'onde de la lumière qu'elles émettent. Les laser émettent le plus fort à des longueurs d’onde de crête, la puissance diminue lorsque la longueur d’onde s'écarte de la longueur d’onde de crête. Chacune des figures I et II représente des groupes d'ondes émises par une des trois sources laser. La figure II représente les ondes émises par la source qui a produit la courbe de spectrale colorée en bleu sur le graphique. À la courbe spectrale de quelle couleur correspondraient les ondes représentées sur le figure I?

  • Arouge
  • Bverte

Q10:

Le rapport entre la vitesse des rayons laser et la vitesse de la lumière d'une ampoule ordinaire est .

  • Aégal à 1
  • Bsupérieur à 1
  • Cinférieur à 1
  • Ddépend de la couleur des rayons laser

Cette leçon comprend 19 questions additionnelles pour les abonnés.

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