Evaluation de Sciences Physiques et chimiques

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1 CLASSE : 1 ST2S Prof : Mr MONDOT Nbre d ex. : 29 Jeudi 19 Octobre 2017 Durée : 2 H CONSIGNES : Répondre sur feuille copie double. Faire un effort de présentation. Rendre l ensemble du sujet à l issue du devoir La calculatrice est autorisée 1 point de pénalité sera attribué pour chaque consigne non respectée Evaluation des compétences transversales Connaissances des savoirs et savoir-faire. Application des méthodes : réaliser un tableau, un graphique, des calculs, étude statistique, écriture scientifique. Raisonner : Exploiter des documents, des résultats d expériences, résoudre un problème, avoir un sens critique. Expression écrite : communiquer dans un langage scientifiquement approprié et le plus clairement possible. C A R E Compétences spécifiques Lentilles minces convergentes et divergentes : Savoir classer les lentilles minces Effet des lentilles sur le trajet d un faisceau Connaître le centre optique, les foyers, la distance focale d une lentille, sa vergence, les rayons particuliers qui traversent une lentille mince convergente Savoir utiliser les rayons particuliers d une lentille mince pour construire l image d un objet éclairé à travers une lentille convergente. Savoir énoncer les caractéristiques d une image. Description de l oeil, système optique L œil, ses défauts, leur correction Page 1 sur 5

2 Document 1 : L œil, sa constitution Document 2 : Les lentilles minces Une lentille est un objet transparent comportant deux faces relativement proches l'une de l'autre et pas tout à fait parallèles entre elles. Dans ce chapitre, nous allons parler des lentilles minces, celles dont l'épaisseur est négligeable par rapport aux dimensions de leurs deux faces principales. Elles sont presque toujours rondes et, vues de face, elles ressemblent à ceci : Vues "de profil", elles peuvent avoir des aspects beaucoup plus variables. Voici 6 exemples : Lentille n Toutes ces lentilles sont généralement en verre mais elles peuvent aussi être en plastique ou dans n'importe quel matériau transparent. Source : Page 2 sur 5

3 Document 3 : Une expérimentation au laboratoire Document 4 : Tintin met le feu Document 5 : tracés de rayons Graphique 1 Page 3 sur 5

4 Graphique 2 Graphique 3 Document 6 : Œil et ses défauts L œil, au repos, possède une distance focale égale à la distance entre le cristallin et la rétine soit environ 23 mm = OF. Pour obtenir le type de lentille de correction, on va supposer que cette lentille est accolée au cristallin ; on peut alors appliquer la formule simplifiée de Gullstrand : Coeil corrigé = Coeil défaut + Clentille correctrice Page 4 sur 5

5 Questions C A R E 1) Compléter la légende du schéma de l œil et sa constitution du document 1 * avec les principaux organes que vous connaissez. 2) Dessiner et légender les deux schémas qui représentent l œil réduit d une part et sa maquette d autre part. 3) Rappeler les différences de fonctionnement du cristallin et de la rétine entre les * deux schémas. 4) Préciser le terme «transparent» cité dans le texte du document 2. * 5) Donner une définition du terme «lentille». * 6) Le document 2 nous donne les différentes formes de lentille qui peuvent exister. A partir de leur forme, comment distingue-t-on les lentilles convergentes des lentilles divergentes? * 7) Donner les numéros correspondants aux lentilles convergentes. 8) Le document 3 nous rappelle le matériel nécessaire à l étude de la propagation de la lumière issue d un objet éclairé jusqu à l écran. Dessiner sur ce même document l image que l on observe sur l écran. Justifier la réponse bien sûr. 9) Situer sur ce même schéma les termes suivants : l axe de propagation principal / le centre optique O / l objet AB / l image A B. 10) Définir le foyer image. Comment le visualiser? 11) Expliquer en des termes scientifiques l expérience de Tintin avec le capitaine Haddock, mille sabords!! 12) Comment peut-on mesurer la distance focale OF = f à l aide d un banc d optique? Expliquer le protocole. 13) Sur le document 5, figure 1, on veut obtenir l image A B de l objet AB (4 carreaux) après traversée de la lentille convergente mince. Rappeler les trois définitions des rayons particuliers à utiliser pour réaliser la manœuvre sur le graphique. 14) Tracer les rayons lumineux permettant d obtenir l image sur la figure 1 du document 5. 15) Donner les caractéristiques complète de l image obtenue. 16) On rapproche l objet de la lentille à 6 carreaux. Sa distance focale est la même que précédemment. Tracer, sur la figure 2 du document 5, les rayons permettant d obtenir l image, puis donner les caractéristiques de celle-ci. 17) Maintenant, la lentille restant la même, on veut obtenir une image réelle de taille 8 carreaux vers le bas et située à 25 carreaux du centre optique. Tracer les rayons sur la figure 3 du document 5 permettant de trouver les caractéristiques de l objet. 18) Donner les caractéristiques de l objet (exprimées en carreaux) puis après avoir défini la relation du grandissement, calculer sa valeur. 19) Quel défaut de l œil est représenté sur la photo du document 6? Donner sa définition. * 20) Quel est le domaine de vision d un œil emmétrope? 21) Comment corrige-t-on ce type de défaut? 22) Sachant que la vergence est positive pour une lentille convergente et négative pour une lentille divergente, toujours en utilisant le document 6, retrouver le type de lentille ainsi que la valeur de la dioptrie de la lentille correctrice. Toute démarche justificative sera valorisée. Commentaires / NOTE /32 /35 /16 /19 Page 5 sur 5