DÉTERMINATION DE L INDICE DE RÉFRACTION D UN LIQUIDE

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1 TP O. Page /5 BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES SUJET O. Ce documet compred : - ue fiche descriptive du sujet destiée à l examiateur : Page /5 - ue fiche descriptive du matériel destiée à l examiateur : Page 3/5 - ue grille d'évaluatio, utilisée pedat la séace, destiée à l examiateur : Page 4/5 - ue grille d'évaluatio globale destiée à l examiateur : Page 5/5 - u documet sujet destié au cadidat sur lequel figuret l'éocé du sujet, aisi que les emplacemets pour les réposes : Pages /4 à 4/4 Les pagiatios des documets destiés à l examiateur et au cadidat sot distictes. OPTIQUE DÉTERMINATION DE L INDICE DE RÉFRACTION D UN LIQUIDE

2 TP O. Page /5 FICHE DESCRIPTIVE DU SUJET DESTINÉE À L EXAMINATEUR SUJET : DÉTERMINATION DE L INDICE DE RÉFRACTION D UN LIQUIDE - OBJECTIFS : Les maipulatios proposées permettet de vérifier : les savoir-faire expérimetaux : - Réaliser u motage expérimetal à partir d u schéma. - Iterpréter et exploiter les idicatios d ue étiquette. - Exécuter u protocole expérimetal. - Régler u appareil. - Respecter les règles de sécurité. le compte redu d ue activité expérimetale : - Tracer u graphique à partir d u tableau de valeurs. - Redre compte d'observatios. - MANIPULATIONS : - Matériel utilisé : voir fiche joite - Déroulemet : voir le sujet élève - Remarques : - la source doit être réglée de faço à obteir u faisceau lumieux assez fi ; - la réalisatio du T.P. doit être choisie e u lieu relativemet sombre. 3- ÉVALUATION : Le professeur qui évalue iterviet à la demade du cadidat. Il doit cepedat suivre le déroulemet de l'épreuve pour chaque cadidat et iterveir e cas de problème, afi de lui permettre de réaliser la partie expérimetale attedue ; cette itervetio est à predre e compte das l'évaluatio. Évaluatio pedat la séace : - Utiliser la grille d évaluatio pedat la séace. - Comme pour tout oral, aucue iformatio sur l'évaluatio, i partielle i globale, e doit être portée à la coaissace du cadidat. - A l'appel du cadidat, effectuer les vérificatios décrites sur la grille. - Pour chaque vérificatio, etourer, e cas de réussite, ue ou plusieurs étoiles suivat le degré de maîtrise de la compétece évaluée (des critères d'évaluatio sot proposés sur la grille). Le ombre total d'étoiles défii pour chaque vérificatio podère l'importace ou la difficulté des compéteces correspodates. Pour u appel, l examiateur évalue ue ou plusieurs tâches. Lorsque l examiateur est obligé d iterveir, das le cas d u motage icorrect ou d ue maipulatio erroée, aucue étoile est attribuée pour cette tâche. Évaluatio globale chiffrée (grille d'évaluatio globale) : - Covertir l'évaluatio réalisée pedat la séace e ue ote chiffrée : chaque étoile etourée vaut poit. - Corriger l'exploitatio des résultats expérimetaux : le barème figure sur le documet. (Attribuer la ote maximale pour chacu des élémets évalués, dès que la répose du cadidat est plausible et coforme aux résultats expérimetaux).

3 TP O. Page 3/5 FICHE DESCRIPTIVE DU SUJET DESTINÉE À L EXAMINATEUR SUJET : DÉTERMINATION DE L INDICE DE RÉFRACTION D UN LIQUIDE Lorsque le matériel dispoible das l'établissemet 'est pas idetique à celui proposé das les sujets, les professeurs évaluateurs ot la faculté d'adapter ces propositios à la coditio expresse que cela 'etraîe pas ue modificatio du sujet et par coséquet du travail demadé aux cadidats. PAR POSTE CANDIDAT : - ue source lumieuse ; - ue alimetatio adaptée à la source lumieuse utilisée, avec iterrupteur (préalablemet adaptée aux caractéristiques de foctioemet de la source) ; - des fils coducteurs ; - u esemble disque gradué ; - u demi-cylidre trasparet e plexiglas ; - deux cuves hémicylidriques ue pour l eau portat l idicatio "Eau" et ue pour le liquide L (glycérol ou autre) portat l idicatio "Liquide L" ; - u flaco coteat le liquide L (glycérol ou autre) sur lequel sera collé ue étiquette comportat diverses idicatios au choix (om, pictogrammes, coteace, masse volumique, masse molaire moléculaire ) et l idice de réfractio. POSTE EXAMINATEUR : - u appareil de chaque sorte e réserve.

4 TP O. Page 4/5 BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES GRILLE D ÉVALUATION PENDANT LA SÉANCE SUJET : DETERMINATION DE L INDICE DE REFRACTION D UN LIQUIDE NOM et Préom du CANDIDAT : N : Date et heure évaluatio : N poste de travail : Appels Vérificatios des tâches Évaluatios Le faisceau lumieux passe par le cetre du disque gradué et la graduatio 0 du rapporteur * * Appel La cuve est bie positioée sur le disque gradué * Réglage de l agle d icidece à 30 * * Mesure de l agle de réfractio rˆ * Appel Le demi-cylidre e plexiglas est bie positioé sur le disque gradué * Mesure de l agle de réfractio rˆ (î = 30 ) * * Appel 3 La cuve est bie positioée sur le disque gradué * Mesure de l agle de réfractio rˆ (î = 30 ) * * Appel 4 Remise e état du poste de travail. * Pour u appel, l examiateur évalue ue ou plusieurs tâches. Lorsque l examiateur est obligé d'iterveir, das le cas d'u motage icorrect ou d'ue maipulatio erroée, aucue étoile 'est attribuée pour cette tâche.

5 TP O. Page 5/5 BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES GRILLE D ÉVALUATION GLOBALE SUJET : DÉTERMINATION DE L INDICE D UN CORPS À PARTIR D UN LIQUIDE NOM et Préom du CANDIDAT : N : Date et heure de l évaluatio : N poste de travail : Barème Note Évaluatio pedat la séace (Chaque étoile vaut poit) 3 Exploitatio des résultats expérimetaux Rayo réfracté correctemet tracé Calculs de arrodis au millième Calculs de si rˆ arrodis au millième Poits de coordoées ( ; si rˆ ) correctemet placés Tracé de la droite 0,5 Lecture graphique de Calcul de l idice icou 0,5 Comparaiso du résultat avec l idicatio portée sur l étiquette Total 0 NOM et SIGNATURE des EXAMINATEURS Note sur 0

6 TP O. Page /4 BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES SUJET DESTINÉ AU CANDIDAT DÉTERMINATION DE L INDICE DE RÉFRACTION D UN LIQUIDE NOM et Préom du CANDIDAT : N : Date et heure de l évaluatio : N poste de travail : L examiateur iterviet à la demade du cadidat ou quad il le juge utile. Das la suite du documet, ce symbole sigifie " Appeler l examiateur". BUTS DES MANIPULATIONS : - Réaliser ue courbe d étaloage ; - Détermier l idice de réfractio d u corps e utilisat cette courbe. RAPPEL : Loi de la réfractio : Lorsqu'u rayo lumieux d'agle d'icidece i passe d'u milieu trasparet et homogèe d'idice à u milieu trasparet et homogèe d'idice, le rayo réfracté, lorsqu'il existe, fait u agle de réfractio r tel que : milieu i ormale x si i = x si r (das l'exemple schématisé ci-cotre > ) milieu r

7 TP O. TRAVAIL À RÉALISER : Page /4. Réalisatio de la courbe d étaloage ) Réfractio das l eau Das ce dispositif, la lumière passe du milieu d'idice (l air) au milieu d'idice (l'eau). Placer la source lumieuse de telle maière que le faisceau lumieux passe par le cetre du disque et la graduatio 0 du rapporteur. Disposer la cuve hémicylidrique remplie à mi-hauteur d eau au cetre du disque le log du diamètre (90 ; 90). Appel : Faire vérifier le réglage et e présece de l examiateur : Régler le dispositif afi que le rayo icidet arrive au cetre du disque sous u agle d icidece î de mesure 30 ; mesurer la valeur r de l agle réfracté rˆ et oter la valeur. Valeur de l'agle de réfractio rˆ das l eau r = Source lumieuse Cuve hémicylidrique remplie à mi-hauteur d eau Rayo icidet Tracer, e bleu, le rayo réfracté sur le schéma ci-dessus. ) Réfractio das le milieu solide Sas modifier la positio de la source lumieuse, remplacer das le dispositif précédet la cuve coteat l eau par le demi-cylidre e plexiglas. L agle d icidece valat toujours 30, mesurer la valeur de l agle de réfractio Valeur de l'agle de réfractio rˆ das le plexiglas r = Appel : Faire vérifier le réglage et la mesure de r das le plexiglas.

8 TP O. Page 3/4 3 ) Exploitatio des mesures Reporter, das le tableau ci-dessous, pour l eau et le plexiglas, les valeurs de r mesurées précédemmet et calculer et si r arrodis au millième. eau plexiglas liquide L Idice de réfractio,33,50 Valeur r ( ) de l agle de réfractio si r Das le pla rapporté au repère ci-dessous, placer les poits de coordoées ( la droite passat par ces deux poits. ; si r), puis tracer si r 0,400 0,380 0,360 0,340 0,30 0,300 0,60 0,640 0,660 0,680 0,700 0,70 0,740 0,760

9 TP O.. Détermiatio de l idice d u liquide à l aide de la courbe d étaloage Page 4/4 ) Mesure à effectuer Sas modifier la positio de la source lumieuse, remplacer das le dispositif précédet le demi-cylidre e plexiglas par la cuve hémicylidrique remplie à mi-hauteur du liquide L. L agle d icidece valat toujours 30, mesurer la valeur de l agle de réfractio Valeur de l'agle de réfractio rˆ das le liquide L r = Appel 3 : Faire vérifier le réglage et la mesure de r. Reporter la valeur de rˆ das le tableau précédet. Compléter le tableau e calculat si r arrodi au millième. Détermier par lecture graphique la valeur de correspodate (laisser apparets les traits de costructio). = e déduire : = Comparer ce résultat à la valeur de l idice de réfractio idiquée sur le récipiet coteat le liquide L. Appel 4 : Faire vérifier la remise e état du poste de travail et remettre ce documet à l examiateur