Cycle d orientation - GRPH/SEC/JB/ns 16 janvier OPTIQUE THÉORIQUE (45 minutes) Nom : Prénom : Collège :

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1 Cycle d orientation - GRPH/SEC/JB/ns 16 janvier 2009 EVACOM PHYSIQUE 8 e O2 / 1 er semestre OPTIQUE THÉORIQUE (45 minutes) Nom : Prénom : Cours (classe) : Collège : Points : / 36 Consignes : Tous les tracés doivent être aussi précis que possible! Dans toute l épreuve, une flèche doit indiquer le sens de propagation de la lumière sur chaque rayon.

2 2 Exercice 1 Note si les affirmations suivantes sont V (vraies) ou F (fausses). Pour celles qui sont fausses, entoure le mot faux (un seul, mot avec ou sans article) et indique la correction dans la case prévue à cet effet. Ne tiens pas compte des accords grammaticaux. N Affirmation V(vraie) / F(fausse) Correction Exemple : Tous les êtres humains sont immortels. F mortels Deux observateurs regardent l image d un objet dans un miroir. La position de cette image est la même pour les deux observateurs. Deux observateurs voient l image d un objet dans un miroir. La taille de cette image est toujours différente pour les deux observateurs. Pour un observateur terrestre, le Soleil est une source ponctuelle de lumière Un objet qui absorbe la lumière rouge et qui diffuse la lumière bleue et la lumière verte est perçu cyan à la lumière du jour. La vitesse de propagation de la lumière est de kilomètres par heure. Total Ex. 1 : 5 points

3 Exercice 2 3 La lumière émise par la lampe d un rétroprojecteur est blanche. On place sur la table lumineuse de ce rétroprojecteur deux filtres ronds de couleur notés A et B en les superposant partiellement. L image projetée sur un écran blanc par le rétroprojecteur est schématisée ci-dessous. Les couleurs perçues des zones 1 et 3 sont indiquées dans le tableau ci-dessous. A B Zone Couleur perçue jaune magenta sur l écran a) Indique la ou les couleur(s) R, V ou B transmise(s) par le filtre A.. b) Indique la ou les couleur(s) R, V ou B absorbée(s) par le filtre A.. c) Indique la ou les couleur(s) R, V ou B absorbée(s) par le filtre B.. d) Inscris dans le tableau la couleur perçue de la zone 2. Exercice 3 Total Ex. 2 : 4 points a) A la lumière du jour, une plume est bleue. De quelle couleur cette plume est-elle perçue dans une salle obscure, éclairée avec une lampe verte?.. Explique ci-dessous ta réponse à l aide d un schéma ou d un texte. b) On sort une deuxième plume qui est perçue verte avec l éclairage de cette lampe verte. Quelle peut être, en lumière blanche, la couleur de cette plume?. Donne trois réponses possibles parmi les couleurs suivantes : blanc, rouge, vert, bleu, jaune, cyan, magenta, noir. ou. ou. Total Ex. 3 : 6 points

4 Exercice 4 4 Dans une pièce obscure, un expérimentateur dirige un étroit faisceau laser rouge sur un écran blanc (situation A), puis sur un écran noir (situation B) et enfin sur un écran miroir (situation C). On a schématisé ci-dessous les trois situations. Le faisceau est représenté sur chaque schéma par un rayon. œ il de l observateur Situation A œ il de l observateur Situation B pointeur laser pointeur laser écran blanc écran noir œ il de l observateur Situation C pointeur laser Écran miroir a) Complète chacune des phrases par la lettre désignant la situation concernée. o Dans la situation. la lumière du laser est absorbée par l écran. o Dans la situation. la lumière du laser est diffusée par l écran. b) Complète chacune des phrases suivantes par «voit une» ou «ne voit aucune». o Dans la situation A, l observateur.. petite zone rouge sur l écran blanc. o Dans la situation C, l observateur.. petite zone rouge sur le miroir. c) Dans laquelle ou lesquelles de ces trois situations, de la lumière parvient-elle dans l œil de l observateur?.. d) Justifie ta réponse en complétant avec un ou plusieurs rayons le schéma de chaque situation dans laquelle l écran renvoie de la lumière. Total Ex. 4 : 7 points

5 Exercice 5 Une sphère noire est placée entre une boule lumineuse et un écran blanc, comme l indique le schéma de profil. La boule est la seule source de lumière dans la pièce. Schéma du dispositif vu de profil 5 Ecran blanc Observateur boule lumineuse Sphère noire a) L une des deux photos ci-dessous correspond à ce que voit l observateur sur l écran du dispositif. Laquelle? Réponse :. A B b) Pour justifier ta réponse, complète le schéma du dispositif vu de profil avec des rayons significatifs et une légende. c) Sur ce schéma de profil, indique par une croix une position sur l écran depuis laquelle une mouche ne verrait que partiellement la lampe. d) Explique ce qui a dû être modifié dans le dispositif pour obtenir l autre photo. Total Ex. 5 : 7 points

6 Exercice 6 6 Voici une photo qui montre ce qu un observateur voit d un cylindre et de son image dans un miroir. Le miroir est maintenu verticalement par un support. Support Cylindre Schéma du dispositif vu d en haut Support P Miroir (surface réfléchissante) A Cylindre B C D E a) Sur le schéma, construis précisément l image du cylindre vue par l observateur. b) Indique la position (A, B, C, D ou E) de l observateur depuis laquelle la photo a été prise : c) Parmi les positions A, B, C, D et E, indique toutes celles depuis lesquelles l observateur peut voir l image du point P du cylindre dans le miroir :... d) Pour l une des positions choisies à la question c), représente sur le schéma, à l aide de rayons, la lumière qui permet à l observateur de voir l image du point P. Construction précise exigée. Total de l épreuve : 36 points Total Ex. 6 : 7 points