Modèles ondulatoire et particulaire de la lumière : quiz de 1re
Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
Le programme décrit la lumière avec deux modèles : un modèle ondulatoire et un modèle particulaire.1
Modèle ondulatoire : on relie la longueur d'onde et la fréquence par λ=c/f.
Modèle particulaire : l'énergie d'un photon vaut E=hf, donc E=hc/λ.
Plus la fréquence est grande, plus la longueur d'onde est petite et plus le photon est énergétique.
Avant de commencer
Ce quiz porte sur la façon dont on décrit la lumière en Première. Le programme présente, après l'optique géométrique, deux modèles de la lumière : le modèle ondulatoire et le modèle particulaire.1 Il demande aussi de savoir utiliser une échelle de fréquences ou de longueurs d'onde pour situer les domaines des ondes.1 Les questions te font passer d'un modèle à l'autre, avec des calculs courts et des questions de compréhension.
Quiz
13 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
Le programme présente deux modèles, ondulatoire et particulaire, à la suite de l'optique géométrique.1 Répondre « un seul » oublie l'aspect photon ; « trois » compte deux fois le même modèle, car « corpusculaire » est un autre nom du modèle particulaire.
On utilise f=c/λ=600×10−93,00×108=5,00×1014Hz. L'erreur classique est de garder 600 au lieu de 600×10−9 : on obtient alors une fréquence absurde de 5×105 Hz.
La relation est λ=c/f : la longueur d'onde est la distance parcourue à la célérité c pendant une période T=1/f. Le produit c×f n'est pas homogène à une longueur : il s'exprime en m/s².
Vrai : comme λ=c/f avec c constant, λ et f varient en sens inverse. L'idée contraire vient souvent de l'impression que « plus grand » va avec « plus grand ».
L'énergie d'un photon est proportionnelle à sa fréquence : E=hf. La forme h/f ferait décroître l'énergie quand la fréquence augmente, ce qui est faux. hλ mélange une grandeur du modèle particulaire et une longueur d'onde sans lien correct.
E=hf=6,63×10−34×5,00×1014=3,315×10−19J. Si tu trouves un nombre de l'ordre de 10−48, tu as divisé au lieu de multiplier.
On divise par la valeur d'un électronvolt en joules : 1,60×10−193,315×10−19≈2,07eV. Multiplier au lieu de diviser donnerait environ 5×10−38, un résultat absurde : l'électronvolt étant bien plus petit que le joule, la même énergie s'écrit avec un nombre plus grand en eV qu'en J.
Faux : avec E=hf et h constant, deux fréquences différentes donnent deux énergies différentes. Penser que tous les photons sont identiques revient à oublier la dépendance en f.
Avec E=hc/λ, la plus petite longueur d'onde donne la plus grande énergie : les photons de 400 nm sont les plus énergétiques. La réponse « 700 nm » inverse la relation ; l'intensité change le nombre de photons, pas l'énergie de chacun.
Les trois premières sont justes, la troisième résultant des deux précédentes : E=hf=hc/λ. L'égalité E=λf est fausse : λf vaut c, une vitesse, et non une énergie.
E=λhc=400×10−96,63×10−34×3,00×108≈4,97×10−19J. Elle est supérieure aux 3,3×10−19 J du photon de 600 nm, ce qui confirme que la plus courte longueur d'onde est la plus énergétique.
λ=c/f=7,5×10143,00×108=4,0×10−7m=400nm. N'oublie pas la dernière conversion : le résultat en mètres, 4,0×10−7, n'est pas la réponse demandée en nanomètres.
Un pixel est décrit par ses composantes rouge, vert et bleu, que les élèves doivent savoir extraire.2 Le violet et le blanc ne sont pas des composantes de base : le blanc s'obtient en combinant les trois.
Les questions qu'on se pose
Faut-il choisir entre le modèle ondulatoire et le modèle particulaire ?
Non. Le programme présente les deux modèles ensemble.1 Selon la question, l'un ou l'autre est le plus pratique : λ et f pour décrire l'onde, E=hf pour décrire l'énergie des photons. Les relations λ=c/f et E=hc/λ permettent de passer de l'un à l'autre.
Comment éviter les erreurs d'unités dans les calculs ?
Convertis d'abord tout en unités du Système international : mètres pour λ, hertz pour f, joules pour E. Un nanomètre vaut 10−9 m. Vérifie ensuite l'ordre de grandeur : pour une lumière visible, f tourne autour de 1014 Hz et E autour de 10−19 J. Un résultat très éloigné signale souvent une conversion oubliée.