Interro de cours 107
Interro de cours
Données : constante de Planck h = 6,63 · 10
−34 J · s ; masse de l’électron m e = 9,1 · 10
−31 kg ;
masse du proton m p = 1,67 · 10
−27 kg ; célérité de la lumière dans le vide c = 3,0 · 10
8 m · s
−1 ;
1 eV = 1,6 · 10
−19 J.
Indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s) aux questions ci-dessous.
1. La quantité de mouvement p d’une particule peut s’écrire :
(a) p = k avec k =
2π
λ
, λ étant la longueur d’onde de la particule.
(b) p =
h
λ
, λ étant la longueur d’onde de la particule.
(c) p = hλ, λ étant la longueur d’onde de la particule.
2. Si les ondes de matière associées à un électron et à un proton ont la même longueur d’onde :
(a) l’électron et le proton ont la même vitesse ;
(b) l’électron et le proton ont la même énergie cinétique ;
(c) l’électron et le proton ont la même quantité de mouvement.
3. Une lumière monochromatique dont les photons ont une énergie de 2,0 eV est située :
(a) dans le domaine visible ;
(b) dans le domaine infrarouge ;
(c) dans le domaine ultraviolet.
4. Des protons possèdent une énergie cinétique E c = 2,0 keV.
(a) Leur vitesse est 6,2 · 10
5 m · s
−1 .
(b) Leur vitesse est 4,2 · 10
6 m · s
−1 .
(c) L’onde de matière associée possède la longueur d’onde λ = 0,48 μm.
(d) L’onde de matière associée possède la longueur d’onde λ = 0,64 pm.
5. On considère l’expérience d’interférences photon par photon décrite dans le cours (figure 4.3).
(a) Cette expérience met en évidence la dualité onde-corpuscule.
(b) Cette expérience illustre le caractère probabiliste d’un phénomène quantique.
(c) Si on essaye de détecter par quelle fente passe un photon, la figure d’interférences disparaît.
6. Une particule libre de masse m est confinée dans un puits à une dimension de profondeur infinie
et de largeur a.
(a) Les longueurs d’onde permises sont quantifiées : λ n =
2a
n
où n ∈ N
∗ .
(b) Les longueurs d’onde permises sont quantifiées : λ n =
na
2
où n ∈ N
∗ .
(c) L’énergie de la particule est quantifiée : E n = n
2
2
8ma 2 .
(d) L’énergie de la particule est quantifiée : E n = n
2 h
2
8ma 2 .
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
partagelivrescpge.blogspot.com
Interro de cours
Données : constante de Planck h = 6,63 · 10
−34 J · s ; masse de l’électron m e = 9,1 · 10
−31 kg ;
masse du proton m p = 1,67 · 10
−27 kg ; célérité de la lumière dans le vide c = 3,0 · 10
8 m · s
−1 ;
1 eV = 1,6 · 10
−19 J.
Indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s) aux questions ci-dessous.
1. La quantité de mouvement p d’une particule peut s’écrire :
(a) p = k avec k =
2π
λ
, λ étant la longueur d’onde de la particule.
(b) p =
h
λ
, λ étant la longueur d’onde de la particule.
(c) p = hλ, λ étant la longueur d’onde de la particule.
2. Si les ondes de matière associées à un électron et à un proton ont la même longueur d’onde :
(a) l’électron et le proton ont la même vitesse ;
(b) l’électron et le proton ont la même énergie cinétique ;
(c) l’électron et le proton ont la même quantité de mouvement.
3. Une lumière monochromatique dont les photons ont une énergie de 2,0 eV est située :
(a) dans le domaine visible ;
(b) dans le domaine infrarouge ;
(c) dans le domaine ultraviolet.
4. Des protons possèdent une énergie cinétique E c = 2,0 keV.
(a) Leur vitesse est 6,2 · 10
5 m · s
−1 .
(b) Leur vitesse est 4,2 · 10
6 m · s
−1 .
(c) L’onde de matière associée possède la longueur d’onde λ = 0,48 μm.
(d) L’onde de matière associée possède la longueur d’onde λ = 0,64 pm.
5. On considère l’expérience d’interférences photon par photon décrite dans le cours (figure 4.3).
(a) Cette expérience met en évidence la dualité onde-corpuscule.
(b) Cette expérience illustre le caractère probabiliste d’un phénomène quantique.
(c) Si on essaye de détecter par quelle fente passe un photon, la figure d’interférences disparaît.
6. Une particule libre de masse m est confinée dans un puits à une dimension de profondeur infinie
et de largeur a.
(a) Les longueurs d’onde permises sont quantifiées : λ n =
2a
n
où n ∈ N
∗ .
(b) Les longueurs d’onde permises sont quantifiées : λ n =
na
2
où n ∈ N
∗ .
(c) L’énergie de la particule est quantifiée : E n = n
2
2
8ma 2 .
(d) L’énergie de la particule est quantifiée : E n = n
2 h
2
8ma 2 .
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