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Séance de tutorat n°3(UE3)
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Question1
Quelle est la réponse exacte : L’énergie d’une onde électromagnétique de nombre d’onde 1500 cm(-1) correspond à :
2.9×10^(-20) J
2.9×10^(-20) eV
1.31×10^(-28) J
1.31×10^(-28) eV
Autre réponse
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Question1 Réponse A
Quelle est la réponse exacte : L’énergie d’une onde électromagnétique de nombre d’onde 1500 cm(-1) correspond à :
2.9×10^(-20) J
2.9×10^(-20) eV
1.31×10^(-28) J
1.31×10^(-28) eV
Autre réponse
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Question1:
Formule à utiliser:
E=hƲ=hc/λ=hc
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Question2 Quelle(s) est (sont) la (les) réponse (s) exacte
(s) : Un photon de 40 GHz correspond à une énergie de :
2.65×10^(-23) J
1.66×10^(-4) eV
15.94 J/mol
3.8×10^(-3) kcal/mol
Autre réponse
NB : 1cal=4,18J
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Question2 Réponse ABCD Quelle(s) est (sont) la (les) réponse (s) exacte
(s) : Un photon de 40 GHz correspond à une énergie de :
2.65×10^(-23) J
1.66×10^(-4) eV
15.94 J/mol
3.8×10^(-3) kcal/mol
Autre réponse
NB : 1cal=4,18J
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A. E(J) =hƲ = 6.62×10^(-34) × 40×10^(9) = 2.65×10^(-23)
B. E(eV)= E(J)/1.6×10^(-19)=1.66×10^(-4) eV
C.E(J/mol)=E(J) × NA=E(J)×6.02×10^(23) = 15.94 J/mol
D. E(kcal/mol)=(E(J)/4.18×10^3 )× NA = 3.8×10^(-3) kcal/mol
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Question3: Afin de réaliser une expérience RMN, on place un sujet de 65 kg dans un
appareil de champ magnétique 2 T. Le champ de radiofréquences permettant de modifier l’orientation des moments magnétiques (B₁) est de 0.6 mT. Quelle(s) est (sont) la (les) réponse(s) exacte(s).
La vitesse de précession (=la pulsation) des moments magnétiques des noyaux d’hydrogène autour de B₀ est de 8.5×10^(7) rad/s.
La fréquence du courant parcourant la bobine radiofréquence est de 85.106 Hz.
La vitesse angulaire du mouvement de rotation des spins autour de B₁ est de 1.6 × 10 ^(3) rad/s.
La durée d’impulsion de 90◦ est de 10 ɥs.
durée d’impulsion de 180◦ est de 30 ɥs.
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Question3: Réponse E Afin de réaliser une expérience RMN, on place un sujet de 65 kg dans un
appareil de champ magnétique 2 T. Le champ de radiofréquences permettant de modifier l’orientation des moments magnétiques (B₁) est de 0.6 mT. Quelle(s) est (sont) la (les) réponse(s) exacte(s).
La vitesse de précession (=la pulsation) des moments magnétiques des noyaux d’hydrogène autour de B₀ est de 8.5×10^(7) rad/s.
La fréquence du courant parcourant la bobine radiofréquence est de 85.106 Hz.
La vitesse angulaire du mouvement de rotation des spins autour de B₁ est de 1.6 × 10 ^(3) rad/s.
La durée d’impulsion de 90◦ est de 10 ɥs.
durée d’impulsion de 180◦ est de 30 ɥs.
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Ʋ=γ B₀ et ω=2πƲ=2π γ B₀ = 2π × 42.553×10^(6)×2=5.35×10^(8) rad/s
Ʋ=γ B₀ = 42.553 Mhz/T × 2T = 85.10 MHz
ω=2πƲ=2π γ B₁= 2π × 42.553×10^(6) × 0.6×10^(-3) = 1.6×10^(5) rad/s
t(90)=( π/2)/(2π γ B₁)= 10ɥS
t(180)=2×t(90)=20ɥS
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Question4: Concernant les ondes électromagnétiques, quelles sont les
deux propositions vraies ?
Une onde électromagnétique est un système physique composé d’un champ électrique et d’un champ magnétique.
La lumière n’est pas une onde électromagnétique.
L’énergie transportée par le champ électrique est égale à celle transportée par le champ magnétique.
Le champ électrique interagit avec le spin nucléaire.
Autre réponse
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Question4: Réponse AC Concernant les ondes électromagnétiques, quelles sont les
deux propositions vraies ?
Une onde électromagnétique est un système physique composé d’un champ électrique et d’un champ magnétique.
La lumière n’est pas une onde électromagnétique.
L’énergie transportée par le champ électrique est égale à celle transportée par le champ magnétique.
Le champ électrique interagit avec le spin nucléaire.
Autre réponse
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A) Vrai (cours)
B) Faux, la lumière est une onde électromagnétique. De plus une OEM déplace à la vitesse de la lumière
C) Vrai mais l’amplitude de E et B diffèrent.
D) Faux, le champ électrique interagit avec les électrons et le champ magnétique interagit avec le spin nucléaire.
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Question5: Concernant la spectroscope, quelle est la combinaison de
réponses fausses ?
La spectroscopie est l’étude de l’interaction des OEMs avec les matières
Dans les milieux transparents la vitesse de l’OEM est plus élevée que dans le vide
Le champ électrique interagit avec les électrons de la matière.
L’interaction avec la matière est uniquement caractérisée par la conservation d’énergie.
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Question5: 2+4 => Réponse E
Concernant la spectroscope, quelle est la combinaison de réponses fausses ?
La spectroscopie est l’étude de l’interaction des OEMs avec les matières
Dans les milieux transparents la vitesse de l’OEM est plus élevée que dans le vide
Le champ électrique interagit avec les électrons de la matière.
L’interaction avec la matière est uniquement caractérisée par la conservation d’énergie.
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1) Vrai
2) Faux, elle sera plus faible que dans la vide.
3)Vrai
4) Faux, il y a conservation d’énergie, de la quantité de mouvement et du moment cinétique.
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Question6: Concernant la résonance magnétique nucléaire, quelle(s) est /
sont la ou les réponses vraies ?
La RMN utilise des rayons X non ionisants
Les spins nucléaires ne peuvent être manipulés par les OEMs
La RMN est une technique très sensible
On utilise une OEM radiofréquence produite par une bobine alimentée par un courant continu
Autre réponse.
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Question6: RéponseE Concernant la résonance magnétique nucléaire, quelle(s) est /
sont la ou les réponses vraies ?
La RMN utilise des rayons X non ionisants
Les spins nucléaires ne peuvent être manipulés par les OEMs
La RMN est une technique très sensible
On utilise une OEM radiofréquence produite par une bobine alimentée par un courant continu
Autre réponse.
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Faux, elle utilise des ondes radiofréquences non ionisantes et de plus faibles énergies que les Rayons X
Faux .
Faux, elle est peu sensible, il faudra beaucoup de spins à en droit donné pour détecter un signal de RMN
Faux, on utilise bien une OEMs radiofréquences produite par une bobine mais celle - ci est alimentée par un courant ALTERNATIF
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Question9: Parmi les propositions suivantes, quelles sont les deux
propositions vraies ?
12C 6 a un spin nul .
Le spin d’un photon vaut ½.
2H a un spin entier
16O est détectable par la RMN.
Autre réponse
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Question9: Réponse AC Parmi les propositions suivantes, quelles sont les deux
propositions vraies ?
12C 6 a un spin nul .
Le spin d’un photon vaut ½.
2H a un spin entier
16O est détectable par la RMN.
Autre réponse
![Page 22: Séance de tutorat n°3(UE3). Question1 Quelle est la réponse exacte : L’énergie d’une onde électromagnétique de nombre d’onde 1500 cm(-1) correspond](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022070310/551d9dd8497959293b8e6ea4/html5/thumbnails/22.jpg)
Vrai, A , Z et N sont pairs.
Faux, le spin d’un photon vaut 1 , celui d’un proton ou d’un neutron vaut ½
Vrai, A et pair , Z et N sont impairs.
Faux car son spin est nul, il n’est donc pas détectable.
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Question10 Parmi les propositions suivantes, quelle(s) est / sont la ou
les réponses vraies ?
La lumière rouge est plus déviée que la lumière violette
Le domaine du visible est de l’ordre de 400 à 800 µm
Une source monochromatique peut être constituée de plusieurs longueurs d’onde
La lumière blanche est monochromatique
Autre réponse
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Question10 RéponseE Parmi les propositions suivantes, quelle(s) est / sont la ou
les réponses vraies ?
La lumière rouge est plus déviée que la lumière violette
Le domaine du visible est de l’ordre de 400 à 800 µm
Une source monochromatique peut être constituée de plusieurs longueurs d’onde
La lumière blanche est monochromatique
Autre réponse
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Faux , moins déviée car λ plus grande ( voir un prisme )
Faux , 400 à 800 nm
Faux , une source monochromatique possède une seule et unique longueur d’onde
Faux , elles est polychromatique , c’est le mélange des différentes couleurs ( et donc longueur d’ondes ) qui donnent la lumière blanche
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Question11: Une onde électromagnétique de nombre d’onde 20 000 cm -1
Quelles sont les propositions exactes :
Donnée : 6,62 x 10-34 S.I
Elle possède une fréquence de 6 x10 14 Hz
Elle possède une longueur d’onde de 0,5 nm
Elle appartient au domaine des UV
Elle possède une énergie de 3,972 x 10 -19 J
Autre réponse
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Question11: Réponse AD Une onde électromagnétique de nombre d’onde 20 000 cm -1
Quelles sont les propositions exactes :
Donnée : 6,62 x 10-34 S.I
Elle possède une fréquence de 6 x10 14 Hz
Elle possède une longueur d’onde de 0,5 nm
Elle appartient au domaine des UV
Elle possède une énergie de 3,972 x 10 -19 J
Autre réponse
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A. Vrai , 1 cm-1 = 100 m-1 , donc 20 000 cm-1 = 2 x 106
m-1
λ x f = c => f = c/ λ => f = c x (nombre d’onde ) = 6 x 1014 Hz
B. Faux , nombre d’
onde = 1/ λ => λ = (1 / nombre d’onde) = 500 nm
C. Faux , appartient au domaine du visible
D. Vrai , E= h.c .(nombre d’onde ) = 3,972 x 10-19 J
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Question12: Quelle(s) est (sont) la(les) réponse(s) exacte(s) ?
Quel est le rapport des rayons de courbure R1/R2. R1 correspondant à la déviation d’un proton de charge q=|e| et de masse mp=m et R2 à celle d’une particule a de charge q=2|e| et de masse ma=4m ayant la même vitesse initiale vi
= 2 m/s que le proton.
A. 4
B. 2
C. 0,5
D. 0,25
E. Autre réponse
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Question12: Réponse C Quelle(s) est (sont) la(les) réponse(s) exacte(s) ?
Quel est le rapport des rayons de courbure R1/R2. R1 correspondant à la déviation d’un proton de charge q=|e| et de masse mp=m et R2 à celle d’une particule a de charge q=2|e| et de masse ma=4m ayant la même vitesse initiale vi
= 2 m/s que le proton.
A. 4
B. 2
C. 0,5
D. 0,25
E. Autre réponse
![Page 31: Séance de tutorat n°3(UE3). Question1 Quelle est la réponse exacte : L’énergie d’une onde électromagnétique de nombre d’onde 1500 cm(-1) correspond](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022070310/551d9dd8497959293b8e6ea4/html5/thumbnails/31.jpg)
On sait que R =
Ainsi on a : = = x = = 0,5
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Question13: Le nombre de spins dans 3cm3 d’eau est de :
Donnée M(H2O)=18 g.mol-1
A) 7,5.1022
B) 1.1023
C) 2.1023
D) 6,6.1022
E) Autre réponse
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Question13: Réponse C Le nombre de spins dans 3cm3 d’eau est de :
Donnée M(H2O)=18 g.mol-1
A) 7,5.1022
B) 1.1023
C) 2.1023
D) 6,6.1022
E) Autre réponse
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Pour calculer le nombre de noyaux d’hydrogène :
On cherche le nombre de molécule d’eau pour cela on utilise la formule n= avec N le nombre de molécule d’eau.
On a 3cm3 d’eau qui fait 3g d’eau, donc n===0,167 mol. (Rappel 1dm3=1kg pour l’eau)
Donc N=nNa=0,1676.1023=1.1023 , il y’a donc 1.1023 molécules d’eau.
Hors dans une molécule d’eau il y’a deux atomes d’hydrogène donc N=2.1023
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Question14: Quelles sont les réponses exactes ?
En ce qui concerne la polarisation, la loi de Malus donne la fraction libérée après le deuxième polariseur.
La vitesse de propagation d’une onde dépend de l’inertie du milieu.
Pour les sources monochromatiques, le déphasage entre 2 ondes dépend de l’épaisseur de la lame
Le transport d’énergie est, le plus souvent, accompagné d’un transport de matière.
Si les rayons interfèrent de manière constructive, on a une frange claire et les rayons sont en phase et les franges apparaissent brillantes
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Question14: 1+2+3+5 => RéponseC Quelles sont les réponses exactes ?
En ce qui concerne la polarisation, la loi de Malus donne la fraction libérée après le deuxième polariseur.
La vitesse de propagation d’une onde dépend de l’inertie du milieu.
Pour les sources monochromatiques, le déphasage entre 2 ondes dépend de l’épaisseur de la lame
Le transport d’énergie est, le plus souvent, accompagné d’un transport de matière.
Si les rayons interfèrent de manière constructive, on a une frange claire et les rayons sont en phase et les franges apparaissent brillantes
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Question15:Quelles sont les réponses inexactes :
Lors du passage d’une onde d’un milieu de forte impédance vers un milieu de faible impédance, elle est réfléchie sans changement de signe.
Lors du passage d’une onde d’un milieu de faible impédance vers un milieu de forte impédance, elle est réfléchie sans changement de signe.
L’onde est transmise intégralement si elle passe d’un milieu de forte impédance vers un milieu de faible impédance.
Lors de la réflexion sur un milieu de faible impédance, une onde stationnaire aura un ventre de vibration au niveau de l’interface entre les deux milieux.
1+4 2+4 1+3 2+3
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Question15: 2+4 => Réponse B
Quelles sont les réponses inexactes :
Lors du passage d’une onde d’un milieu de forte impédance vers un milieu de faible impédance, elle est réfléchie sans changement de signe.
Lors du passage d’une onde d’un milieu de faible impédance vers un milieu de forte impédance, elle est réfléchie sans changement de signe.
L’onde est transmise intégralement si elle passe d’un milieu de forte impédance vers un milieu de faible impédance.
Lors de la réflexion sur un milieu de faible impédance, une onde stationnaire aura un ventre de vibration au niveau de l’interface entre les deux milieux.
1+4 2+4 1+3 2+3
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Question16: Quelles sont les réponses exactes :
Une onde est dite longitudinale si la déformation est perpendiculaire à la perturbation
Les ondes sonores sont des ondes transversales
Une déformation brève est aussi appelée impulsion
Pour une onde longitudinale, si la déformation est toujours dans le même plan on dit qu’elle est polarisée linéairement
La surface d’onde est l’ensemble des points du milieu atteints par l’onde au même instant
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Question16: 3+5 => Réponse A
Quelles sont les réponses exactes :
Une onde est dite longitudinale si la déformation est perpendiculaire à la perturbation
Les ondes sonores sont des ondes transversales
Une déformation brève est aussi appelée impulsion
Pour une onde longitudinale, si la déformation est toujours dans le même plan on dit qu’elle est polarisée linéairement
La surface d’onde est l’ensemble des points du milieu atteints par l’onde au même instant
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Faux , déformation parallèle à la pertubation
Faux , ondes longitudinales
Vrai , une déformation plus prolongée est appelée « train d’onde »
Faux, c’est pour une onde transversale
Vrai , définition
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Question17 Deux fentes séparées de 4mm sont éclairées par
une lumière monochromatique de longueur d’onde 600nm. A quelle distance doit-on placer un écran afin que deux maximas d’interférence successifs soient distants de 2mm ? (arrondi à l’unité )
2 m 6 m 13 m 17 m Autre réponse
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Question17 RéponseC Deux fentes séparées de 4mm sont éclairées par
une lumière monochromatique de longueur d’onde 600nm. A quelle distance doit-on placer un écran afin que deux maximas d’interférence successifs soient distants de 2mm ? (arrondi à l’unité )
2 m 6 m 13 m 17 m Autre réponse
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Deux maximas successifs sont séparés par une distance appelée l’interfrange i =( λ.D) / d
d = 4mm = 4 x 10-3 m λ = 600nm = 600 x 10-9 m I = 2mm = 2 x 10-3 m D = ? D = ( i.d) / λ = 13 m (arrondi à l’unité
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Réponse18: Quelle(s) est/sont la/les proposition(s) fausse(s) ?
D’apres le principe d’Huygens , toutes les particules du milieu atteintes par la surface d’onde peuvent être considérées comme des sources d’onde secondaires
Dans la diffraction de Fresnel les rayons diffractés sont parrallèles entre eux
Dans la diffraction de Fraunhoffer les rayons diffractés sont parrallèles entre eux
D’après la loi de Cauchy l’indice de réfraction est inversement proportionnel à la longueur d’onde
Quand la longueur d’onde d’une OEM est plus petite que la particule, on parle de Diffusion Rayleigh
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Réponse18: Réponse BD Quelle(s) est/sont la/les proposition(s) fausse(s) ?
D’apres le principe d’Huygens , toutes les particules du milieu atteintes par la surface d’onde peuvent être considérées comme des sources d’onde secondaires
Dans la diffraction de Fresnel les rayons diffractés sont parrallèles entre eux
Dans la diffraction de Fraunhoffer les rayons diffractés sont parrallèles entre eux
D’après la loi de Cauchy l’indice de réfraction est inversement proportionnel à la longueur d’onde
Quand la longueur d’onde d’une OEM est plus petite que la particule, on parle de Diffusion Rayleigh
![Page 48: Séance de tutorat n°3(UE3). Question1 Quelle est la réponse exacte : L’énergie d’une onde électromagnétique de nombre d’onde 1500 cm(-1) correspond](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022070310/551d9dd8497959293b8e6ea4/html5/thumbnails/48.jpg)
Vrai , définition du cours
Faux , les rayons ne sont pas parallèles et les fronts d’onde non plan ( voir schéma du cours )
Vrai , ils sont parallèles et et les fronts d’onde sont plan ( voir schéma du cours )
Faux , inversement proportionnel à la longueur d’onde au carré
Faux, Quand la longueur d’onde d’une OEM est plus petite que la particule, on parle de Diffusion de Mie
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Question19: On considère une population de 5 millions de
protons, placés dans un champ magnétique de 1,5T à la température du corps humain (37°C). Quelle est l’excès de population à l’état fondamental ?
On donne : γ(H)=42,58 MHz.T-1 h=6,62.10-
34 J.s-1 k=1,38.10-23J.K-1
A.4 B. 8 C. 16 D. 24 E. Autre réponse
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Question19: RéponseD On considère une population de 5 millions de
protons, placés dans un champ magnétique de 1,5T à la température du corps humain (37°C). Quelle est l’excès de population à l’état fondamental ?
On donne : γ(H)=42,58 MHz.T-1 h=6,62.10-
34 J.s-1 k=1,38.10-23J.K-1
A.4 B. 8 C. 16 D. 24 E. Autre réponse
![Page 51: Séance de tutorat n°3(UE3). Question1 Quelle est la réponse exacte : L’énergie d’une onde électromagnétique de nombre d’onde 1500 cm(-1) correspond](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022070310/551d9dd8497959293b8e6ea4/html5/thumbnails/51.jpg)
et et Donc A.N. : 2,000009884
5.106- spins à l’état excité Soit un excès de 24 protons.