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TP > Physique > Flashcards

Physique Flashcards

1
Q

Quels sont les réflexes à avoir lorsqu’on arrive sur un oscilloscope ?

A
  • Il y a trois modes de déclenchement : interne (int), externe (ext), réseau (line). Se placer sur int
  • Il existe trois couplages d’entrée : GND (court-circuite l’entrée), DC (amplifie le signal complet), AC (amplifie uniquement la composante variable et filtre la partie continue. Se placer sur DC pour ne pas passer à côté d’une saturation.
  • Il existe deux types de synchronisation : normal (qui attend que le signal coupe l’axe des abscisses pour synchroniser la base de temps) et auto (qui synchronise dans tous les cas). Se placer sur auto.
  • Il existe deux types de synchronisation : ch1/ch2 (qui fixe le repère de temps en fonction d’un des deux signaux) et alt/vert-mode (qui fixe les deux et les fait défiler ensemble). Pour deux signaux de même fréquence, il faut se mettre sur ch1/ch2, sinon leur déphasage disparait.
  • Recalibrer la base de temps si elle est décalibrée, il y a souvent un bouton rouge calibré/décalibré
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2
Q

Lors du passage par un filtre, à quelle condition le signal est-il amplifié sans distorsion ?

A
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3
Q

Quand utilise-t-on le couplage d’entrée GND ?

A

L’entrée de l’ampli est court-circuité, on l’utilise donc pour régler le 0

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4
Q

Dans quel cas utilise-t-on le couplage d’entrée AC ?

A

Si le signal comporte une forte composante continue qui le fait «sortir de l’écran»

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5
Q

Comment tracer ch1 en fonction de ch2 ?

A

C’est le mode Lissajous ou XY

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6
Q

Que fait le mode ADD, quel est son principal intérêt ?

A
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7
Q

Que vaut le résistance interne d’un générateur ?

A

50 Ω

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8
Q

Comment faut-il choisir les résistances que l’on utilise ?

A

Si R est de l’ordre de la résistance d’entrée du générateur (50Ω), l’amplitude diminue beaucoup, il faut prendre des résistances grandes devant 50Ω

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9
Q

Comment mesurer la capacité d’un condensateur grâce à un oscilloscope ?

A

On mesure le temps RC caractéristique, entre 10% et 90% d’une charge ou décharge, δt = RC.ln(9)

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10
Q

À quoi sert la touche «auto-test» sur un oscilloscope ?

A

Il ne faut pas la toucher, elle fait tout automatiquement et on perd tout nos points

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11
Q

Dans un prisme, montrer que :

A

Donc A = 2.r et Dm = 2.i - A ⇒ r = A/2 et i = (Dm + A)/2, on utilise ensuite Snell-Descartes

Il faut absolument que ça prenne moins d’une minute pour faire tout ça

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12
Q

C’est un réseau, montrer qu’on peut déterminer soit une longueur d’onde soit le pas du réseau en utilisant deux mesures d’angles correspondant à deux ordres différents

A
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13
Q

Comment savoir dans quel sens brancher un ALI ?

A

L’encoche indique le sens de l’ALI : il faut la mettre en haut à gauche

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14
Q

Comment brancher la masse en TP ?

A

Toujours sur la borne noire et on utilise toujours un fil noir

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15
Q

À quoi faut-il faire attention avec les masses de l’oscilloscope et celle du générateur ?

A

On fera attention à toujours les relier ensemble

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16
Q

Comment mesurer une fréquence en la comparant à une autre ?

A

On se place en mode bicourbe et on règle «à l’oeil» la fréquence connue pour avoir à peu près la même fréquence que celle qu’on cherche. On passe ensuite en déclenchement monovoie du signal à mesurer et on fait varier un peu la fréquence connue. Le signal qu’on cherche sera alors stable tandis que celui qu’on règle défilera tant qu’il n’a pas la même fréquence.

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17
Q

Comment mesurer un déphasage grâce au mode XY (Lissajous) ? Pour quels déphasages utilise-t-on cette méthode ?

A
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18
Q

Quelle est la formule pour calculer de déphasage à partir de la base de temps ? Pour quels déphasages l’utilise-t-on ?

A

|φ| = 2π.Δt/T, on l’utilise pour les déphasages de 80° ou plus

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19
Q

Qu’est-ce qu’une FFT ?

A

Fast Fourrier Transformation : permet la décomposition d’un signal en ses sinusoïdes successives

20
Q

Qu’est-ce que la plage temporelle t d’acquisition lorsqu’on fait une FFT et comment la choisir ?

A

C’est le temps tel que tous les t l’oscilloscope étudie un point de la courbe (par exemple si on prend t=T, l’oscilloscope va toujours prendre un point au même endroit et verra quelque chose de constant). Il faut le prendre le plus grand possible mais s’il est trop grand, on va observer un repliement (des signaux qui n’existent pas vont apparaître), il faut donc qu’il reste en dessous de cette limite.

21
Q

Quelle est la méthode pour réaliser une FFT sur un oscilloscope ?
À quoi faut-il faire attention ?

A
22
Q

Que vaut la résistance d’entrée de l’oscilloscope ?

A

≈ 1 MΩ

23
Q

Qu’est-ce que la méthode de la demi tension pour déterminer la résistance d’entrée et la capacité d’entrée d’un oscilloscope ?

A
  • On mesure la tension U aux bornes du générateur, à vide
  • On ajoute R en la faisant varier jusqu’à obtenir V = U/2, alors R=R0
  • On ajoute une capacité (en parallèle de la résistance) en la faisant varier jusqu’à re obtenir V = U/2, alors C=C0
24
Q

Pourquoi a-t-on toujours résonance de la tension aux bornes de R ?

A

Car mesurer la tension revient à mesurer l’intensité : U = R.I et il y a toujours résonance en intensité

25
Q

À quoi faut-il faire attention si on visualise un créneau ?

A

Toujours visualiser un créneau en couplage continu DC

26
Q

Quel est la différence entre le mode alterné et le mode chopped sur un oscilloscope ?

A

Mode alterné : l’oscilloscope trace alternativement 1 fréquence de chacun des signaux

Mode chopped : l’oscilloscope trace alternativement 1 petit segment de durée fixe de chaque signaux

27
Q

Quelles sont les grandes étapes de réglage du Michelson en lame d’air ?

A
  • réglage au laser
  • réglage à la lampe à mercure
  • réglage en lumière blanche
28
Q

Comment effectuer le premier réglage au laser du Michelson en lame d’air ?

A
  • éclairer au laser
  • superposer les images du faisceau grâce aux vis de réglage grossier
29
Q

Quelle est la première chose à faire avec un Michelson ?

A

Mettre de la lumière blanche pour regarder si on est déjà au contact optique, si oui noter la position et faire comme si on savait pas ensuite

30
Q

À quoi faut-il faire attention avec les lampes à mercure et à sodium ?

A

Si on les éteint on ne peut pas les rallumer directement sans les casser, il ne faut donc pas les éteindre.

31
Q

Quelle est la deuxième chose à faire sur un Michelson ?

A

Regarder si les vis qui règlent l’inclinaison des miroirs sont en contact avec les languettes

32
Q

À quoi servent les différentes vis d’un Michelson ?

A
  • vis de chariotage : déplacer M1
  • vis de réglage d’inclinaison sur M1 : réglage grossier de l’inclinaison
  • vis de réglage d’inclinaison sur M2 : réglage précis d’inclinaison
33
Q

Comment effectuer le deuxième réglage à la lampe à sodium du Michelson en lame d’air ?

A
  • Éclairer avec la lampe à vapeur de sodium et une lentille de focale autour de 10cm
  • Charioter M1 pour faire rentrer les cercles, en recentrant au fur et à mesure avec les vis de précision, jusqu’à ce que tout soit quasiment brouillé. Noter cette valeur.
  • Continuer à charioter jusqu’à ce qu’on observe les cercles qui ressortent. Alors on a passé le contact optique et on note cette valeur.

On a ainsi un intervalle dans lequel se trouve le contact optique.

34
Q

Comment effectuer le troisième réglage en lumière blanche du Michelson en lame d’air ?

A

Envoyer de la lumière blanche, parcourir lentement l’intervalle déterminer par le réglage à la lampe à sodium, jusqu’à observer les teintes de Newton.

35
Q

Quelle est la troisième chose à faire en arrivant sur un Michelson ?

A

Mesurer rapidement à la règle (sans toucher le Michelson !) les distances des miroirs à la séparatrice et les mettre à peu près égales

36
Q

Quelle est la quatrième chose à faire en arrivant sur le Michelson ?

A

Vérifier à l’oeil que les lames séparatrice et compensatrice sont bien parallèles, sinon les remettre parallèles

37
Q

Comment faire si les figures d’interférences du Michelson en lame d’air ne sont pas des anneaux mais des ellipses ou des hyperboles ?

A

On règle la compensatrice

38
Q

Comment faire le réglage au laser si on n’a pas de laser pour le Michelson ?

A

Prendre la lampe à sodium, ajouter un diaphragme et la mettre à environ 50cm, on a ainsi créé une source quasi ponctuelle à l’infini

39
Q

Quelles sont les 4 choses à faire en arrivant sur un Michelson avant de le régler ?

A

Dans l’ordre :

  • vérifier qu’on n’est pas déjà au contact optique
  • vérifier que les vis de réglage touchent leurs languettes
  • vérifier que les miroirs sont à peu près à la même distance de la lame compensatrice
  • vérifier à l’oeil que la compensatrice est à peu près parallèle à la séparatrice
40
Q

Quelles sont les quatre méthodes de mesure d’une distance focale ?

A
  • méthode par autocollimation
  • méthode de Bessel
  • méthode de Silbermann
  • méthode des points conjugués
41
Q

Qu’est-ce que la méthode de mesure d’une distance focale par autocollimation ?

A
  • On accole la lentille à un miroir
  • On éclaire le système
  • On dévie un peu le système de sorte à pouvoir observer l’image sur un écran situé au même niveau que la source
  • Lorsque l’image est nette sur l’écran, l’objet et l’image sont dans le même plan et c’est le plan focal
  • La distance au système est la distance focale
42
Q

Qu’est-ce que la méthode de Bessel de mesure d’une distance focale ?

A
  • Placer un objet éclairé sur un banc optique à une distance D > 4.f’
  • Déplacer la lentille entre l’écran et l’objet et noter les deux positions pour lesquelles on a une image nette
  • Démontrer par la relation de conjugaison, par un polynôme de discriminant positif l’expression f’(d,D)
  • d est la distance entre les deux positions nettes, en déduire f’
43
Q

Qu’est-ce que la méthode de Silbermann de mesure d’une distance focale ?

A

On appelle D la distance de l’émetteur à l’écran

  • Démontrer par la relation de conjugaison et un discriminant que D = 4.f’ lorsqu’on ne trouve qu’un emplacement de la lentille tel que l’image de l’émetteur sur l’écran soit nette
  • Coller l’émetteur à la lentille à l’écran
  • Déplacer lentement l’émetteur en déplaçant la lentille entre lui et l’écran, jusqu’à ce qu’il existe une et une seule position D de lentille telle que l’image soit nette
  • Alors, D = 4.f’
44
Q

Comment mesurer la distance focale d’un lentille divergente ?

A
  • On mesure la focale d’une lentille plus convergente que la notre est divergente (plus petite distance focale)
  • On accole les deux et alors 1/f’ = 1/f1’ + 1/f2’
  • On mesure la focale de la lentille totale
  • On a alors la focale de la lentille divergente
45
Q

Qu’est-ce que la méthode des points conjugués de mesure d’une distance focale ?

A
  • Faire une série de 5 mesures de positions de points conjugués A et A’
  • Vérifier la relation de conjugaison par régression linéaire
  • En déduire la focale
46
Q

Qu’est-ce que ça signifie si on ne trouve pas «int» dans les modes de déclenchement (trigger)

A

C’est CH1/CH2, les modes internes à l’oscilloscope

47
Q

Comment faire si un signal défile ?

A

Le trigger n’est pas bien mis : il faut le mettre sur le signal sinon il ne sait pas où

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