2nde B2i Thème Univers

Marc Hazart

Description

Niveau: Secondaire, Lycée, Seconde
2nde : B2i Thème : Univers Utilisation d'un tableur-grapheur : Radiations émises par un corps chaud Au laboratoire, on porte un bloc métallique successivement à trois températures ? 1, ? 2 et ? 3. Pour chaque température, on mesure l'intensité lumineuse I émise par le bloc métallique en fonction de la longueur d'onde. Pour ces trois températures, le tableau ci-après donne les rapports entre l'intensité lumineuse mesurée et une intensité de référence (? 1 et ? = 300 nm). 1. A l'aide du logiciel << Synchronie >>, tracer les graphiques de l'intensité lumineuse I émise en fonction de la longueur d'onde ? correspondant à ces trois séries de mesures. (Voir fiche méthode << Synchronie >> pages suivantes) 2. Déterminer graphiquement pour chacune des températures ? 1, ? 2 et ? 3, la longueur d'onde ?max de la radiation pour laquelle l'intensité lumineuse émise I est maximale. 3. Conformément à la loi de Wien, on admet que la longueur d'onde ?max est liée à la température ? par la relation : ???????????????????????????????????????????????????????????????????max . (? + 273) = 2898 La grandeur ?max est exprimée en micromètre (?m) La température ? est exprimée en degré Celsius (°C).

• voir fiche


• variable


• température ?


• graphique sous le nom


• longueur d'onde ?max


• paramétrage en cliquant

Sujets

• Seconde
• Méthode
• Ampère
• Variable

Informations

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• Langue: Français

Extrait

nde  2: B2iThème : Univers Utilisation d’un tableur-grapheur : Radiations émises par un corps chaud

Au laboratoire, on porte un bloc métallique successivement à trois températuresθ 1 ,θ 2 etθ 3 chaque température, on. Pour mesure l’intensité lumineuseIémise par le bloc métallique en fonction de la longueur d’onde.

Pour ces trois températures, le tableau ci-après donne les rapports entre l’intensité lumineuse mesurée et une intensité de référence (θ 1 et= 300 nm).

(nm) 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200

I (θ) 1 1,0 5,0 9,0 12,0 13,0 13,0 12,0 11,0 9,0 7,5

I (θ) 2 12,0 28,0 38,5 40,5 37,5 32,0 27,0 22,0 18,0 15,0

I (θ 3 ) 53,0 92,0 100,5 91,0 75,0 60,0 47,5 37,0 28,5 22,5

1.Al’aide du logiciel << Synchronie >>, tracer les graphiques del’intensité lumineuseI émise en fonction de lalongueur d’ondecorrespondant à ces trois séries de mesures. (Voir fiche méthode << Synchronie >> pages suivantes) 2.Déterminer graphiquement pour chacune des températuresθ 1 ,θ 2 etθ 3 , la longueur d’onde max de la radiation pour laquelle l’intensité lumineuse émiseI est maximale.

3.Conformément à la loi de Wien,on admet que la longueur d’onde max est liée à la températureθpar la relation :

  max . (θ+ 273) = 2898

 Lagrandeurest exprimée en micromètre (μm) max  Latempératureθest exprimée en degré Celsius (°C).  Endéduire les températuresθ 1 ,θ 2 etθ 3 .

4.Pour quelle température le corps chaud paraît-il rouge ?

5.Pour quelle(s) température(s) le corps chaud émet-il une lumière blanche ? Justifier la réponse.

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 Ficheméthode : Utilisation de synchronie pour tracer un graphique et le modéliser I. Création des variables : Lancer Synchronie, le raccourci estprésent sur le bureau de l’ordinateur. Cliquer ensuite sur l’onglet «tableur » situé en bas à gauche. T ble Afin d’éliminer les valeurs de temps T (par défaut) du tableur, cliquer sur «Fenêtre 1 », « Choix utilisateur ».  Lacolonne T a disparue, cliquer alors sur « Ajouter des variables », une fenêtre apparaît. Créer alors les deux variablesà l’aide de l’outil <<Ajouter une variable>> : La tension U (en Volt), et l’intensité I (en Ampère), en indiquant les unités (système international). Une fois toutes les variables créées, cliquer surFermer Il ne reste plus qu’à rentrer les valeurs dans les colonnes ainsi créées. II. Tracé de la courbe : sur l’ongletCliquer ensuite« n°1 », « Paramètres», puis sur l’onglet «Courbes ».  Paramétrerensuite correctement les variables « U », puis « I ».  Paramétragede l’ordonnée: ici U Choisir la variable en utilisant le curseur(A) Entrer le nom de la variable en ordonnée : ici U Son unité : ici en volt (V) Choisir le style et la couleur de visualisation des différents points de mesure Cocher la fenêtre dans laquelle doit apparaître la courbe : ici fenêtre 1 Attention : ne pas valider encore le choix A Nom de la variable  Styleet couleurs Unité de la variable Fenêtre nde 2 :B2i 2/4

Cliquer sur l’onglet «Fenêtre » : la fenêtre ci-dessous apparaît. Il faut maintenant préciser la grandeur à porter en abscisse, et éventuellement les échelles. Rentrer l’abscisse qui correspondà la courbe (ici I).  Pourparamétrer les échelles, on peut rentrer  manuellementles valeurs maximales et minimales, ou  calibrersur la totalité du graphe. Valider le paramétrage en cliquant sur <<Ok>> : la courbe apparaît (Ici : U = f(I)) III. Modélisation : Cliquer sur « Traitement » (A), puis « Modélisation » (B) type de graphe obtenu, imposer à Synchronie un type de modèle dans le menu déroulant (ici, parEn fonction du exemple : nom : U(C),type : « Fonction Linéaire :y = a.x»(D)). Le modèle apparaîtra sur le graphique sous le nom « Modèle » (dans cet exemple). A C

E D B G H F Choisir une couleur pour la courbe de modélisation, de préférence différente ce celle utilisée pour U = f(I)(E) La valeur du coefficient directeuraapparaît(G)en cliquant sur l’onglet <<calculer>>en bas à gauche(F). La qualité de la modélisation est renseignée à l’aide du coefficient de corrélation r(H). Il ne reste plus qu’à donner un titre à votregraphique,pour cela cliquer sur l’icône «T »(I)indiquer le titre et  lepersonnaliser (Police, taille, couleur, etc…) I nde 2 :B2i 3/4

IV. Calcul: Le logiciel synchronie permet de calculer les différentes valeurs prises par une nouvelle variable liée aux variables déjà  introduitesdans le tableur. activer le mode calcul, Pourcliquer sur l’onglet <<calcul >>en bas à gauche de la page d’accueil.  Lafeuille de calcul suivante s’ouvre: 

oduire la formule permettant de calculer la nouvelle variable :  Exemple: calculer la valeur de la résistance R, avec : U  R= I R = U/I ea oucppuyer sur 2 pour cre .va eursa eau eser e nde 2 :B2i 4/4