27. Comportement quantique : ondes, particules et photons
Exercice 26.17 Un ballon sphérique d’un rayon de 30 m est presque parfaitement réfléchissant pour éviter l’échauffement solaire. Lorsque le ballon se déplace librement
dans l’espace à 1 UA du Soleil, quelle force F provient de la réflexion du rayonnement
solaire ?
Exercice 26.18 Dans un moyen de propulsion spatiale proposé, une fine feuille de
plastique très réfléchissant aurait servi de « voile » à pression de radiation. Une feuille
plane carrée de 100 m × 100 m est disponible, et la masse du vaisseau est de 10 3 kg. Si
le vaisseau voyage initialement sur une orbite circulaire d’un rayon de 1 UA autour du
Soleil,
(a) Décrire comment utiliser cette « voile » pour faire augmenter le rayon moyen de
l’orbite.
(b) Trouver à quel taux dR/dt l’orbite va croître. (Conseil : Maximiser la puissance
transférée au vaisseau par pression de radiation.)
Exercice 26.19 Supposons que l’espace interstellaire soit peuplé par de petits grains
de poussière, de densité moyenne ρ et de forme à peu près sphérique de rayon R.
(a) Montrer que, quelle que soit la taille des grains, le rapport entre l’attraction gravitationnelle du Soleil et de la pression de radiation est indépendant de la distance au
Soleil.
(b) Utilisant le fait que l’intensité du rayonnement solaire à l’orbite de la Terre est
environ de 1 374 watts par mètre carré, et en supposant que la section efficace d’absorption soit πR 2 , trouver à quel rayon R la pression de radiation et l’attraction
gravitationnelle se compensent tout juste.
(c) En considérant les résultats du Chapitre 32 du volume I, est-ce que la section efficace effective d’un grain de poussière peut être nettement plus grande que πR 2 ?
27. COMPORTEMENT QUANTIQUE : ONDES,
PARTICULES ET PHOTONS
On se référera au Cours de Physique de Feynman, Mécanique 2, Chap. 37 et 38.
Exercice 27.1 Comparer qualitativement les figures de diffraction de rayons X sur
deux cristaux de même taille est de mêmes cellules élémentaires mais où les arrangements atomiques de ces cellules sont différents.
Exercice 27.2 Un faisceau parallèle d’électrons d’impulsion p 0 traverse une fente
de largeur W. Quel est approximativement l’étalement angulaire θ du faisceau après
la fente ?
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
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Exercice 26.17 Un ballon sphérique d’un rayon de 30 m est presque parfaitement réfléchissant pour éviter l’échauffement solaire. Lorsque le ballon se déplace librement
dans l’espace à 1 UA du Soleil, quelle force F provient de la réflexion du rayonnement
solaire ?
Exercice 26.18 Dans un moyen de propulsion spatiale proposé, une fine feuille de
plastique très réfléchissant aurait servi de « voile » à pression de radiation. Une feuille
plane carrée de 100 m × 100 m est disponible, et la masse du vaisseau est de 10 3 kg. Si
le vaisseau voyage initialement sur une orbite circulaire d’un rayon de 1 UA autour du
Soleil,
(a) Décrire comment utiliser cette « voile » pour faire augmenter le rayon moyen de
l’orbite.
(b) Trouver à quel taux dR/dt l’orbite va croître. (Conseil : Maximiser la puissance
transférée au vaisseau par pression de radiation.)
Exercice 26.19 Supposons que l’espace interstellaire soit peuplé par de petits grains
de poussière, de densité moyenne ρ et de forme à peu près sphérique de rayon R.
(a) Montrer que, quelle que soit la taille des grains, le rapport entre l’attraction gravitationnelle du Soleil et de la pression de radiation est indépendant de la distance au
Soleil.
(b) Utilisant le fait que l’intensité du rayonnement solaire à l’orbite de la Terre est
environ de 1 374 watts par mètre carré, et en supposant que la section efficace d’absorption soit πR 2 , trouver à quel rayon R la pression de radiation et l’attraction
gravitationnelle se compensent tout juste.
(c) En considérant les résultats du Chapitre 32 du volume I, est-ce que la section efficace effective d’un grain de poussière peut être nettement plus grande que πR 2 ?
27. COMPORTEMENT QUANTIQUE : ONDES,
PARTICULES ET PHOTONS
On se référera au Cours de Physique de Feynman, Mécanique 2, Chap. 37 et 38.
Exercice 27.1 Comparer qualitativement les figures de diffraction de rayons X sur
deux cristaux de même taille est de mêmes cellules élémentaires mais où les arrangements atomiques de ces cellules sont différents.
Exercice 27.2 Un faisceau parallèle d’électrons d’impulsion p 0 traverse une fente
de largeur W. Quel est approximativement l’étalement angulaire θ du faisceau après
la fente ?
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
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