Physique Flashcards
Quand parle-t-on de référentiel galiléen ?
Lorsqu’un objet est à vitesse constante, ou qu’il est au repos.
Si l’on considère une absence de résistance de l’air, est ce que tous les objets qui subissent une chute verticale ont la même accélération ?
Oui, quelle que soit leur taille ou leur forme
Est ce que la masse intervient dans les équations de chute libre ?
Non.
Quels sont les deux types d’écoulement d’un fluide ?
Ecoulement turbulent (désordonné) et écoulement laminaire (ordonné).
Dans quel cas parle-t-on d’écoulement turbulent ?
Pour des objets à grande vitesse (proches du quotidien). Il est proportionnel à v au carré.
Dans quel cas parle-t-on d’écoulement laminaire ?
Pour des objets dont a vitesse par rapport au fluide est faible. Il est proportionnel à v.
Dans la force de résistance, de quoi dépend la constante de proportionnalité k ?
De la taille, la forme et l’orientation de l’objet.
Comment définir l’inertie d’un corps ? A quelle loi fait-elle référence ?
Il s’agit de sa tendance à résister à toute variation de son état de mouvement. Il s’applique à la première loi de Newton.
Comment comprendre la notion de masse dans la deuxième loi de Newton ?
La masse mesure l’inertie d’un corps, soit sa capacité à résister aux variations de vitesse. Plus grande est la masse, plus la capacité de résistance sera importante.
Que représente le poids ?
La force gravitationnelle qui agit sur un objet.
Comment définir une force de frottement ?
Une force qui agit toujours pour s’opposer au mouvement d’un objet qui glisse sur un autre objet ou support.
Il existe deux types de force de frottement, laquelle est plus importante que l’autre et pourquoi ?
La force de frottement statique est plus plus important que la force de frottement cinétique, car la force nécessaire pour maintenir un objet à vitesse constante est toujours plus fiable que celle qui est nécessaire pour le mettre en mouvement.
Quelles sont les 7 unités de base du système S.I. ?
Seconde (s) Mètre (m) Kilogramme (kg) Mole (mol) Candela (cd) Ampère (A) Kelvin (K)
Quelle est la seule unité de base qui n’est pas définie par la fréquence hyperfine du Césium ?
La mole (mol) qui est définie par Na.
Qu’est ce qu’une incertitude type u ?
Une incertitude caractérisée par un écart type.
Quelles sont les 3 types de relations possibles entre stimulus et perception ?
Exponentielle
Linéaire
Logarithmique
Comment définir le son ? A quelle vitesse se propage-t-il ?
C’est une variation de la pression de l’air, qui se propage à environ 330m/s.
Comment définir la lumière ? A quelle vitesse se propage-t-elle ?
Une variation du champ électrique et du champ magnétique à une vitesse de 300’000 km/h.
A combien d’ordres de grandeurs d’intensité sont sensibles le son et la lumière ?
12 ordres de grandeurs (sont capables de percevoir des stimuli dans un rapport 1 à 10 puissance 12).
Quel est le facteur des domaines de fréquence pour le son et pour la vue ?
Son : de 20Hz à 20’000Hz, soit un facteur 1000.
Vue : de 385 Thz à 790 Thz, soit un facteur 2.
Quelle est la nature de notre perception du son ?
Quelles unités expriment l’intensité d’un son ?
Elle est logarithmique.
L’intensité d’un son est exprimée en décibel (dB).
Quelle est l’unité de la sonie ?
Le phone.
Que représente la sonie (ou volume sonore perçu) ?
Pour une fréquence f, il s’agit du niveau d’intensité à une fréquence de 1’000 Hz qui produirait un son de perception équivalente.
Quelle est notre zone de perception des rayonnements lumineux ? (longueur d’onde en nm)
De 380 à 780nm.
Comment se nomment les longueurs d’onde supérieures à celle de notre perception ? Et celles inférieures ?
Supérieure : IR
Inférieure : UV
Quelle est la nature de notre perception de la lumière ?
Quelles unités expriment l’intensité de la lumière perçue ?
Elle est logarithmique. Le lumen (lm).
Quelles sont les 2 types de visions ?
Scotopique : faible intensité (pic à 507nm)
Photopique : forte intensité (pic à 550nm)
Quelle unité exprime la sensibilité de l’oeil en fonction de la puissance de la lumière ?
Le lumen (lm).
Que représente l’éclairement ? Quelle est son unité ?
Il s’agit de la quantité globale de lumière présente à un endroit.
Il s’exprime en lm/m2, qui est définie par des lux (lx).
Que définit la sensibilité d’un diagnostic ?
La proportion de vrai positif, c’est à dire la fraction de personne qui ont un résultat positif et sont réellement malade.
Que définir la spécificité d’un diagnostic ?
La proportion de vrais négatifs, c’est à dire la fraction de personnes qui ont un résultat négatif et ne sont pas malades.
Que donne la courbe ROC ?
La sensibilité en fonction de la spécificité.
Qui des neutrons, protons et électrons ne sont pas des particules élémentaires ?
Les protons et les neutrons, c’est à dire qu’on connaît leur sous-composition, contrairement aux électrons.
Quelles sont les 4 forces fondamentales ?
Force forte (et nucléaire)
Force électromagnétique
Force gravitationnelle
Force faible
Quel attribut doit avoir une particule pour être soumise à la force électromagnétique ?
Une charge électrique.
Pourquoi les nucléons ne sont pas des particules élémentaires ?
Car ils sont composés de quarks.
Quelle est l’antiparticule de l’électron ?
Le positron.
Que se passe-t-il lorsque deux antiparticules interagissent ?
Elles s’annihilent, ce qui conduit à l’émission d’un photon de haute énergie.
Que fait la force forte ? Quelle est sont échelle ?
Elle confine les quarks à l’intérieur du noyau. Son échelle est le femtomètre (10 puissance -15).
Que fait la force nucléaire ? Quelle est sa particularité ?
Elle agit sur la cohésion du noyau atomique.
Elle n’est sensible ni à la charge, ni à la masse.
Quelle force fondamentale est toujours attractive ?
La force gravitationnelle.
De quoi est responsable la force faible ?
De la radioactivité béta.
Quelles forces ont une propagation qui n’est pas instantanée ?
La force EM et la force gravitationnelle.
Quelle est l’untié SI de l’énergie ?
Le Joule (J) : travail réalisé lorsque l’on déplace un objet sur une distance de 1m contre une force de 1N.
Quelle est la particularité de l’énergie ?
Elle est conservée au cours du temps.
A part le Joule, quelle autre unité peut être utilisée pour décrire une énergie ?
Calorie (cal), électronvolt (eV), kilowattheure (kWh).
L’énergie de deux atomes liés est-elle plus élevée ou plus faible que les deux atomes non-liés ?
Plus faible.
Comment est définie la masse selon Einstein ?
C’est le contenu en énergie d’un objet ou d’un système.
Quelle est la différence entre une onde longitudinale et une onde transversale ?
Dans une onde longitudinale, la déformation du milieu se fait dans la direction de la propagation.
Dans une onde onde transversale, la déformation du milieu se fait perpendiculairement à la propagation.
Qu’est ce qui définit une onde EM ?
Un champ magnétique et un champ électrique.
Comment se crée une onde de choc ?
Superposition de plusieurs ondes générées par une source dans un espace-temps –> interférence.
Quels sont les divers paramètres d’une onde lorsqu’elle est décrite sous forme de fonction sinusoïdale ?
Une amplitude
Une longueur d’onde
Une fréquence
Une vitesse
Quel propriété de l’onde lui permet de se combiner à des ondes partageant le même espace-temps ?
L’interférence.
Qu’est ce que la propriété d’interférence des ondes ?
Des ondes partageant le même espace-temps peuvent s’additionner.
Quand peut-on observer un phénomène de diffraction ?
Lorsqu’une onde rencontre un obstacle ou une fente de taille similaire ou inférieure à sa longueur d’onde.
Que se passe-t-il lorsqu’une onde atteint un interface entre deux milieux ?
Une partie de l’onde est réfléchie et l’autre partie est transmise.
Quel paramètre détermine le niveau de réflexion d’une onde sonore, lorsqu’elle arrive entre deux milieux ?
La différence d’impédance entre deux milieux.
Quelle est la différence entre la réflexion spéculaire et la réflexion diffuse ?
La réflexion spéculaire a lieue lorsqu’une onde arrive sur une interface lisse –> angle incident = angle réfléchi.
La réflexion diffuse a lieue lorsqu’une onde arrive sur une interface rugueuse –> l’onde est réfléchie dans toutes les directions.
Que se passe-t-il lorsqu’une onde incidente arrive de façon perpendiculaire à l’interface ?
Elle est transmise dans la même direction et réfléchie dans une direction opposée.
Si la vitesse de la lumière dans le milieu 2 < milieu 1, comment est réfracté le rayon ?
Le rayon s’éloigne de la normale de l’interface.
Si la vitesse de la lumière dans le milieu 2 > milieu 1, comment est réfracté le rayon ?
Le rayon se rapproche de la normale de l’interface.
Lorsqu’une onde arrive sur une interface lisse, aura-t-on une réflexion spéculaire ou diffuse ?
Réflexion spéculaire
Lorsqu’une onde arrive sur une interface rugueuse, aura-t-on une réflexion spéculaire ou diffuse ?
Réflexion diffuse
Quand a-t-on un angle de Brewster ? (réfraction de l’onde)
Lorsque le rayon réfracté est à angle droit avec le rayon réfléchi.
Quelle est la dimension d’un atome ?
1å
Quelle est la dimension d’un noyau ?
1fm.
Quelle est l’énergie nécessaire pour extraire un électron de l’atome ? Et pour extraire un nucléon du noyau ?
10ev.
1’000’000 fois + pour extraire un nucléon (10 puissance 6).
Où est localisée l’essentiel de la masse d’un atome ?
Dans son noyau.
Quand s’est formé notre système solaire ?
Il y a 4,5 milliards d’années.
Que dire de la masse des nucléons par rapport à celle des électrons ?
Elle est 2000 fois plus importante env.
Que dire des numéros N et Z des nucléiques lourds ?
Ils tendent à avoir plus de neutrons que de protons.
Comment se nomme un photon issu du noyau ?
Un rayonnement gamma.
Quand dit-on qu’un noyau est instable ?
Lorsque ses constituants peuvent se lier d’avantage de manière spontanée. (et donc émettre du rayonnement)
Qu’est ce qu’un nucléide ?
Un type d’atome caractérisé par le nombre de neutrons er de protons qu’il contient, ainsi que par l’état d’énergie dans lequel il se trouve.
Quelle force permet de maintenir les nucléons entre eux, malgré la répulsion exercée par la force électromagnétique ?
La force nucléaire, qui agit indépendamment de manière identique entre tous les nucléons.
Comment varie l’énergie de liaison des noyaux selon les atomes ?
Elle tend à augmenter jusqu’au Fer et Germanium (où elle est maximale) puis tend à diminuer pour les éléments plus lourds.
Quand dit-on qu’un noyau est stable ?
S’il garde la même composition au cours du temps.
Comment s’appelle le photon émis par des électrons ?
Rayon x
Où ont été synthétisés les noyaux qui nous composent ?
Dans des étoiles qui sont mortes avant la formation du système solaire.
Que se passe-t-il dans une désintégration alpha ? Quel type d’atome est principalement concerné ?
émission d’un noyau d’hélium –> 2 protons et 2 neutrons. Elle concerne les noyaux lourds.
Quel type de désintégration conduit à l’émission d’un noyau d’hélium, soit 2 protons et 2 neutrons ?
La désintégration alpha.
Quel type d’émission concert principalement les noyaux lourds
La désintégration alpha.
Que se passe-t-il lors d’une désintégration bêta moins ?
Un neutron est transformé en proton.
Un électron et un anti-neutrino sont crées et éjectés du noyau.
Que se passe-t-il lors d’une désintégration bêta + ?
Un proton est transformé en neutron.
Un positron et un neutrino sont créés et éjectés du noyau.
Le positron émis va rencontrer un électron de la matière et s’annihiler avec celui-ci, ce qui provoque l’émission de deux photons de 511keV/c2 dans des directions opposées.
Quel type de désintégration a pour signature l’émission de deux photons de 511 keV dans des directions opposées ?
Désintégration bêta +.
Qu’est ce que la capture électronique ?
Une variante de la désintégration béta + qui conduit à l’émission d’un neutrino, mais pas de positron.
Quelle désintégration conduit à l’émission d’un électron et d’un anti-neutrino ?
La désintégration béta moins.
Quelle désintégration conduit à l’émission d’un positron et d’un neutrino ?
La désintégration béta +.
Dans quelle désintégration a-t-on un proton qui se transforme en neutron ?
La désintégration béta +.
Dans quelle désintégration a-t-on un neutron qui se transforme en proton ?
La désintégration béta moins.
Que se passe-t-il au cours d’une fission ?
Un nucléide instable de numéro atomique élevé se fractionne en deux noyaux moyens, et émet plusieurs neutrons.
Comment varie le nombre de noyaux instables N au cours du temps ? Et l’activité A ?
Ces deux valeurs évoluent en décroissance exponentielle.
Que décrit la constante de désintégration
La probabilité qu’un noyau donné subisse une transformation nucléaire spontanée par unité de temps.
Que représente une période radioactive ?
Le temps nécessaire pour réduire le nombre de noyaux radioactifs d’un facteur 2.
Que représente l’activité A d’une source radioactive ? Quelle est son unité ?
Le nombre de désintégration par unité de temps. Le Becquerel (Bq).
Comment est dirigée la force normale N ?
Elle est toujours perpendiculaire à la surface en question.
Quelles sont les 2 approches qui permettent de décrire un photo ? (dualité)
Ondulaire : probabilité de trouver cette énergie dans un espace-temps
Corpusculaire : particule de masse nulle se déplaçant à la la vitesse de la lumière.
Comment l’approche corpusculaire décrit-elle le photon ?
Comme une particule de masse nulle se déplaçant à la vitesse de la lumière.
Quel type d’onde a la plus haute énergie ?
Les rayons X et gamma
Que décrit la loi de Lambert-Beer ?
La quantité de flux absorbée lorsqu’un photon traverse de la matière.
Que représente la CDA ?
L’épaisseur nécessaire pour absorber la moitié du rayonnement.
Pour quel type de rayonnement est ce que l’absorption est maximale dans l’eau ?
Les UV.
Dans l’eau, pour quel type de rayonnement est ce que l’absorption est la plus faible ?
Les ondes radios
Quel type de rayonnement permet l’ionisation de la matière ?
Les rayons X et gamma.
Quel type de rayonnement permet d’exciter les électrons ?
Les UV
Quel type de rayonnement fait vibrer les électrons ?
IR
Comment varie l’absorption des rayonnements dans l’eau pour la lumière visible ?
Elle chute brusquement de 7 ordres de grandeurs avant de remonter pour les UV.
Que se passe-t-il dans la diffusion de Thomson-Rayleigh (diffusion élastique) ?
Un photon est absorbé et engendre une excitation-désexcitation de courte durée avant de relâcher un photon d’énergie identique.
Que se passe-t-il dans l’effet photoélectrique ?
Un photon est absorbé par un électron de la matière.
Cet électron est alors éjecté, et l’orbitale laissée vacante est occupée par un autre électron, ce qui conduit à l’émission d’un rayon caractéristique.
Pour quels types d’atomes l’effet photoélectrique est-il important ?
Les atomes avec un numéro atomique Z élevé ( et à faible énergie).
Quelle est la condition pour qu’un effet photoélectrique aie lieu ?
Le photon doit avoir une énergie au moins égale à l’énergie de liaison de l’électron .
Que se passe-t-il dans un effet Compton ?
Un photon est partiellement absorbé. Il perd une partie de son énergie pour éjecter un électron de l’atome et reste de l’énergie sort sous forme de photon diffusé.
De quoi dépend l’effet Compton ?
De la densité de matière et pas de Z.
Que se passe-t-il dans la création de paire ?
Absorption d’un photon par le champ EM du noyau.
Ce photon se matérialise en paire électron-positron.
Quelle est la condition pour avoir une création de paire ?
Le photon doit avoir une énergie minimale de 1020 keV.
Quel effet a la plus grande probabilité d’être observé à basse énergie ? Et à haute énergie ?
A basse énergie, c’est l’effet photoélectrique.
A haute énergie, c’est la création de paire.
Qu’est ce qu’un rayonnement ionisant ?
Un rayonnement capable d’extraire un électron d’un atome.
Quelle particule est indirectement ionisante ? Pourquoi ?
Les photons, car la majorité des ionisations sont produites par les électrons mis en mouvement après un effet photoélectrique ou Compton.
Quelle type de dose permet de rendre compte de la capacité du rayonnement à induire un cancer ?
La dose équivalente (Sv).
Comparer les propriétés des particules chargées et des photons : exemple de particule freinage fréquence des interactions quantité d'énergie perdue ionisation parcours
Electrons, protons :
Freinage continu Beaucoup de petites interactions Faible à chaque interaction Directement ionisant Parcours fini
Rayons X et gamma :
Freinage aléatoire et discontinu Long parcours sans interactions Modification majeure Indirectement ionisant Absorption exponentielle (Lambert-Beer)
Quels sont les 2 types de freinage des électrons ?
Freinage par collision (interactions électrostatiques)
Brehmsstrahlung : interaction avec le champ EM du noyau.
Que se passe-t-il dans un freinage radiatif (Brehmsstrahlung) ?
L’électron est freiné par le champ Em du noyau et son énergie cinétique perdue est convertie en un rayon X de Bremmstrahlung.
Quelle est la trajectoire des électrons ?
en zigzag.
Quels éléments détermine la longueur du parcours des électrons ?
L’énergie des électrons et la densité de la matière.
Quelle est la trajectoire des particules lourdes (protons) ?
Elle est rectiligne et ils ont un parcours beaucoup plus court.
Quelle est la différence entre les électrons et les particules lourdes ?
Les électrons ont un parcours en zigzag, tandis que les particules lourdes ont un parcours rectiligne.
Les protons parcourent des distances bien plus courtes que les électrons et peuvent donc produire + d’ionisations par volume donné.
Que représente la dose absorbée ? Quelle est son unité ?
La quantité d’énergie déposée par unité de masse. C’est une grandeur purement physique.
Son unité est le Gray.
Que représente la dose efficace ? Quelle est son unité ?
Elle tient compte de la sensibilité de chaque organe.
Son unité est le sievert (Sv).
Que représente la dose équivalente ? Quelle est son unité ?
Un grandeur qui rend compte de la capacité du rayonnement à induire un cancer.
Son unité est le sievert (Sv).
A quoi est proportionnel le Bremsstralhung ? Et le freinage par collision.
Au numéro atomique Z et à la densité de la matière.
Le freinage par collision est proportionnel uniquement à la densité de la matière.
Combien de temps faut-il aux réactions tissulaires pour s’exprimer ?
Plusieurs jours, voire semaines après l’exposition.
A quoi est due une réaction tissulaire ? Par quoi est-elle caractérisée ?
Lorsque les dégâts causés par les rayonnements concernent un nombre critique de cellule, et qu’ils sont impossibles à réparer.
Elle est caractérisée par une dose seuil.
Quelle grandeur dosimétrique est utilisée pour caractériser les réactions tissulaires ?
La dose absorbée.
