Entraînement Intensif & Préparation aux Épreuves
Fiche de TD & Exercices
8 exercices gradués en contexte industriel avec corrigés complets étape par étape.
1
Niveau Bac Pro
Exercice 1 : Fréquence de la Lumière Laser
Laser hélium-néon de longueur d'onde $\lambda = 633\text{ nm}$.
Consignes :
- 1. Calculer sa fréquence $f$.
Corrigé Pas à Pas :
Q1 : $f = c / \lambda = (3 \times 10^8) / (633 \times 10^{-9}) \approx 4,74 \times 10^{14}\text{ Hz}$.
2
Niveau Bac Pro
Exercice 2 : Réfraction dans le Plexiglas
$n_1 = 1,0$ (air), $n_2 = 1,49$ (plexiglas), angle d'incidence $i_1 = 45^\circ$.
Consignes :
- 1. Calculer $i_2$.
Corrigé Pas à Pas :
Q1 : $\sin i_2 = \sin(45^\circ)/1,49 = 0,7071/1,49 = 0,4746 \implies i_2 = \arcsin(0,4746) \approx 28,33^\circ$.
3
Niveau Bac Pro
Exercice 3 : Fibre Optique Monomode
Cœur $n_1 = 1,48$, gaine $n_2 = 1,44$.
Consignes :
- 1. Calculer l'angle limite $i_{lim}$.
Corrigé Pas à Pas :
Q1 : $\sin i_{lim} = 1,44 / 1,48 = 0,9730 \implies i_{lim} = \arcsin(0,9730) \approx 76,65^\circ$.
4
Niveau Bac Pro
Exercice 4 : Relighting LED d'un Entrepôt
Surface $S = 600\text{ m}^2$, $E = 200\text{ lux}$. Projecteurs de $100\text{ W}$ ($\eta = 140\text{ lm/W}$).
Consignes :
- 1. Calculer le nombre de projecteurs.
Corrigé Pas à Pas :
Q1 : $\Phi_u = 600 \times 200 = 120000\text{ lm}$. Un proj $= 14000\text{ lm}$. $N = 120000/14000 \approx 8,57 \implies 9\text{ projecteurs}$.
5
Niveau Bac Pro
Exercice 5 : Éclairement d'un Plan de Travail
Un luminaire suspendu émet $\Phi = 4000\text{ lm}$ uniformément sur une table de $2\text{ m} \times 1\text{ m}$.
Consignes :
- 1. Calculer $E$.
Corrigé Pas à Pas :
Q1 : $S = 2\text{ m}^2$. $E = 4000 / 2 = 2000\text{ lux}$.
6
Niveau Bac Pro
Exercice 6 : Économie d'Énergie LED vs Fluorescent
Remplacer 50 tubes de 58W par des réglettes LED de 22W (mêmes lumens).
Consignes :
- 1. Calculer la puissance économisée.
Corrigé Pas à Pas :
Q1 : $\Delta P = 50 \times (58 - 22) = 50 \times 36 = 1800\text{ W} = 1,8\text{ kW}$.
7
Niveau Bac Pro
Exercice 7 : Vitesse de la Lumière dans la Fibre
Indice du cœur $n = 1,50$.
Consignes :
- 1. Calculer la vitesse $v$ du signal optique.
Corrigé Pas à Pas :
Q1 : $v = c / n = (3 \times 10^8) / 1,50 = 2 \times 10^8\text{ m/s} = 200000\text{ km/s}$.
8
Niveau Bac Pro
Exercice 8 : Contrôle d'un Capteur Photoélectrique
Barrière optique infrarouge $\lambda = 940\text{ nm}$.
Consignes :
- 1. Indiquer si cette lumière est visible.
Corrigé Pas à Pas :
Q1 : Non, $940\text{ nm} > 700\text{ nm}$, c'est dans le domaine Infrarouge (invisible à l'œil humain).