QCM Ondes, optique. Concours orthoptie Toulouse 2016.

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1 point par question ( 5 Items). Réponse juste : 0,2 point / Item ; réponse fausse : -0,2 points / Item ; absence de réponse : 0 point / Item.
Sujet 1 : ondes.
1. Dans un récipient rempli d'eau, une goutte tombe en son centre. Cela génère une onde à la surface de l'eau.
a. Cette onde provient du déplacement de l'eau contenue dans la goutte à la surface de l'eau ldu récipient.
Faux.
b. Cette onde est transversale.
Vrai.
c. Cette onde est longitudinale. Faux.
d. Cette onde est bi-dimensionnelle. Vrai.
e. Cette onde est tri-dimensionnelle. Faux.

2. L'onde précédente est :
a. Une onde mécanique. Vrai.
b. Une onde comparable à une onde sonore dans l'air. Faux.
L'onde sonore dans l'air est tri-dimensionnelle et longitudinale.
c. Une onde dont l'amplitude est représentée par la hauteur de la "vague". Faux.
L'amplitude est la moitié de la hauteur crète à creux.
d. Une onde 2D comparable à une onde 1D qui se propage sur une corde. Vrai.
e. Une onde qui transporte de l'énergie. Vrai.

3. L'onde se propage à vitesse constante v = 1 cm/s.
a. Cette onde parcourt 0,6 m à chaque minute. Vrai.
b. Cette onde a une accélération constante de 36 m s-2 à l'heure. Faux.
c.
Cette onde a une accélération constante de 360 m s-2 à l'heure. Faux.
d. Cette onde a une accélération constante de 3600 m s-2 à l'heure. Faux.
e. Cette onde parcourt 864 m par jour. Vrai.
0,01 *3600*24 =864 m / jour.

4. L'onde est assimilée à une onde périodique de période 0,05 s.
a. Sa fréquence vaut 5 Hz. Faux.
1/0,05 = 100 / 5 = 20 Hz.
b.
Sa fréquence vaut 6 Hz. Faux.
c. Sa fréquence vaut 10 Hz. Faux.
d.
Sa fréquence vaut 100 Hz. Faux.
e. Elle n'a pas de fréquence. Faux.

5. Si on pouvait modifier cette onde d'équation y(t) = Ym sin[2pt /T0 -F0] :
a. En doublant sa période, son amplitude triple. Faux..
b. En la déphasant de p, cela revient à multiplier par -1. Vrai ; sin a = - sin ( a±p).
c. Si son déphasage
F0 est nul, la hauteur de l'onde est nulle à l'instant t=0. Vrai.
d. 
Si son déphasage F0 est nul, la hauteur de l'onde est nulle à l'instant t=T0. Vrai.
e.  Si son déphasage F0 vaut p, la hauteur de l'onde vaut Ym à l'instant t=0. Faux.

6. On examine le lien avec une onde lumineuse.
a. Cette onde pourrait générer un phénomène de diffraction comme les ondes lumineuses. Vrai.
b. Cette onde est constituée de particules identiques aux ondes lumineuses. Faux.
c. Les ondes lumineuses sont constituées de photons qui ont besoin d'un support matériel pour ce déplacer. Faux.

d. 
Les ondes monochromatiques sont constituées de photons de même fréquence. Vrai.
e. Les ondes monochromatiques visibles sont constituées de photons de différentes couleurs. Faux.

7. Pour une onde lumineuse, l'énergie est donnée par E = h n ou n est la fréquence et h la constante de Planck ( 6,63 10-34 J s).
a. Pour une fréquence de 8,25 MHz, son énergie vaut ~1,2 10-25 J. Faux.
6,63 10-34 *8,25 106 ~5,5 10-27 J.
b. Pour une fréquence de 8,25 MHz, son énergie vaut ~5,5 10-25 J. Faux.
c.
Pour une fréquence de 3,2 kHz, son énergie vaut ~2,1 10-25 J. Faux.
6,63 10-34 *3,2 103 ~2,1 10-30 J.
d.  Pour une fréquence de 3,2 kHz, son énergie vaut ~6,3 10-30 J. Faux.
e. 
Pour une fréquence de 4,6 MHz, son énergie vaut ~3 10-26 J. Faux.
6,63 10-34 *4,6 106 ~3 10-27 J.

8. L'onde lumineuse peut être assimilée à la propagation de photons
a. Dans le vide, sans obstacle, les photons se propagent en ligne droite. Vrai.
b.
Dans l'air, sans obstacle, les photons se propagent en ligne droite. Vrai.
c. L'onde lumineuse a une vitesse limitée à 330 m / s. Faux.

d. 
L'onde lumineuse a une vitesse de propagation plus rapide dans l'air que dans le verre, sachant que le verre a un indice de réfraction supérieur à celui de l'air. Vrai.
e.  Soit un milieu transparent d'indice de réfraction n, cet indice peut atteindre la valeur 0,9. Faux.
l'indice de réfraction est supérieur ou égal à un.

9. On considère deux ondes lumineuses de fréquences différentes.
a. Les ondes peuvent interférer entre elles. Faux..
b. Les ondes peuvent produire une diffraction entre elles. Faux.
c. Les ondes n'ont pas la même énergie
. Vrai.
d. 
Les ondes ont la même longueur d'onde. Faux.
e.  Les ondes sont toutes deux constituées de photons. Vrai.

10. On considère deux ondes sonores produites par deux chauve-souris distantes de 6 m l'une de l'autre. L'onde sonore se propage à 340 m/s.
a. L'onde d'une chauve-souris met ~ 18 ms pour revenir à celle qui l'a produite. Faux.
aller retour / vitesse =12 / 340 ~0,035 s ~35 ms.
b.
L'onde d'une chauve-souris met ~ 35 ms pour revenir à celle qui l'a produite. Vrai .
c.
L'onde d'une chauve-souris met ~ 70 ms pour revenir à celle qui l'a produite . Faux.
d. 
En une seconde, une chauve-souris peut détecter une paroi à 170 m. Vrai.
aller retour = 340 *1.
e. 
En une seconde, une chauve-souris peut détecter une paroi à 340 m. Faux.




Sujet 2 : optique.

11. La lumière se propage dans le vide.
a. Comme le son. Faux.
b. Avec une vitesse plus faible que si elle se propageait dans l'air. Faux.

c. Car elle n'a pas besoin de support matériel pour se propager. Vrai.

d. 
A la vitesse de 300000 m/s. Faux.
e.  A la vitesse de 30000 km/s. Vrai.


12. L'angle de réfraction i2 :
a. augmente si on utilise un verre d'indice n2 supérieur. Faux.
b.
augmente si on utilise un verre d'indice n2 inférieur. Vrai .
c.
augmente si on utilise un milieu d'indice n1 supérieur. Vrai .
d.  augmente si on utilise un milieu d'indice n1 inférieur. Faux.
e. 
Ne peut pas dépaser 90°. Vrai.


13. L'angle i1 d'incidence :
a. Si i1 augmente, l'angle i2 augmente. Vrai.
b.
Si i1 augmente, l'angle i2 diminue. Faux.
c.
Si i1 augmente, l'angle i2 reste inchangé. Faux.
d. 
Si i1 augmente, l'angle de reflexion reste inchangé. Faux.
L'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion.

e. 
On peut augmenter i1 a des valeurs supérieures à 90°. Faux.









14. L'angle d'incidence i1 :
a.
Si i1 = 90°, alors i2 = arcsin ( n2 / n1). Faux.
sin 90 = 1 ; sin i2 = n1 / n2.

b. Si i1 = 90°, alors l'angle de réflexion vaut zéro. Faux.
L'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion.
c.
Si i1 = 90°, alors i2 =120°. Faux
d. 
Si i1 = 0, alors i2 =0.
Vrai.
e. 
Si i1 = 0, alors l'angle de réflexion vaut zéro. Vrai.

15
. L'angle d'incidence i1 :
a. Si i1 = 45° alors l'angle de réflexion est égal à i2. Faux.
b.
Si i1 = 45°, alors i2 est supérieur à l'angle de réflexion. Faux.
c.
Si i1 = 45°, alors i2 est inférieur à l'angle de réflexion.. Vrai.
d. 
Si i1 = 45°, alors i3 = 0. Faux.
e. 
Si i1 = 45°, alors i3 = 25°. Faux.

16. LLe faisceau lumineux se propage :
a. Plus vite dans l'eau que dans le verre. Vrai.
b.
Plus vite dans le verre que dans l'eau. Faux.
c. A la même vitesse dans les deux milieux. Faux.

d. 
Moins vite dans l'eau que dans le verre. Faux.
e. Moins vite dans le verre que dans l'eau. Vrai.

17. La lumière blanche est constituée de combien de couleurs différentes :
a. aucune, la lumière blanche est l'absence de couleur. Faux.
b. les couleurs primaires. Faux.

c.les couleurs rouge, bleu, vert. Faux.

d. 
une infinité de couleurs. Vrai.
e.  de couleurs et de noir. Faux.


18. L'optique utilise les lois de la trigonométrie :
a. Tangente est la fonction  représentative du cosinus divisé par un sinus. faux.
b.
Tangente est la fonction  représentative du sinus carré. Faux.
c.
Tangente est la fonction  représentative du cosinus carré. Faux.
d. 
Tangente est la fonction  représentative du sinus carré. divisé par un cosinus Faux.
e. 
Tangente est la fonction  représentative du cosinus carré. divisé par un sinus Faux.

19. Angle orienté et cercle trigonométrique.
a. Un angle est compté positivement quand on tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. Faux.
b.
Un angle est compté négativement quand on tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. Vrai.
c. Pour faire un tour complet, il faut un angle de 90°. Faux.

d. 
Pour faire un tour complet, il faut un angle de 45°. Faux.
e.
Pour faire un tour complet, il faut un angle de 180°. Faux.

20.
a. La dérivée de la fonction sinus est un cosinus.
Vrai.
b. La dérivée de la fonction cosinus est un sinus. Faux, l'opposé d'un sinus.
c. L'égalité suivante est vraie : sin ( x + 90) = cos x.
Vrai.
d. 
L'égalité suivante est vraie : sin ( x - 90) = -cos x. Vrai.
e. 
L'égalité suivante est vraie : sin ( x + 180) = cos (x+90). Vrai.

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