[PDF] sujet 2012 - 4ème - optique PARTIE A : LES VITRAUX DE

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Épreuve commune de physique

Nom : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prénom

Les parties A, B et C

PARTIE A

: LES VITRAUX, DE LA LUMIERE BLANCH

Un vitrail est une composition décorative formée à partir de pièces de verre coloré assemblées entre elles avec

un joint en plomb. Lorsque la lumière du Soleil traverse un vitrail, elle devient colorée. Chaque morceau de verre

se comporte comme un filtre coloré. Le vitrailliste, ou maître verrier, restaure des vitraux anciens ou réalise des

vitraux originaux.

1. Maîtriser des connaissances

a) Donner un exemple de source de lumière blanche b) La lumière blanche est composée de lumières colorées.

décomposition de la lumière blanche ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c) Citer un objet qui permet de décomposer la lumière blanche d) Quelle est la propriété du verre qui permet à la lumière e) Cocher la bonne réponse : Eclairé en lumière blanche, le verre ? absorbe la lumière rouge ? absorbe la lumière blanche

2. Reformuler, traduire, coder, décoder

Observer le schéma ci-contre.

a) Donner un titre au schéma b) Comment peut-on obtenir de la lumière blanche à partir de c) Comment peut-on obtenir de la lumière blanche à partir de

3. Mettre en relation-déduire

Dans son atelier, le vitrailliste teste les effets des morceaux de

Situation 1 Situation 2

a) Cocher la (les) bonne(s) réponse(s) :

Dans la situation 1, l"oeil reçoit : ? d

e la lumière rouge Dans la situation 2, l"oeil reçoit : ? de la lumière rouge Dans la situation 3, l"oeil reçoit : ? de la lumière rouge Dans la situation 4, l"oeil reçoit : ? de la lumière rouge b) Lorsque la nuit tombe, il poursuit ses tests avec lumières colorées obtenues avec ses morceaux de verre l"éclairant avec de la lumière verte, elle apparaît verte. En l"éclairant avec de sa boîte à outils à la lumière du jour ? Justifier en utilisant les verbes " Épreuve commune de physique-chimie en fin de quatrième - 2011-2012 - Académie de Paris

Prénom : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Classe : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

OPTIQUE

et C sont indépendantes. La calculatrice est autorisée.

DE LA LUMIERE BLANCHE AUX LUMIÈRES COLORÉES

Un vitrail est une composition décorative formée à partir de pièces de verre coloré assemblées entre elles avec

traverse un vitrail, elle devient colorée. Chaque morceau de verre coloré. Le vitrailliste, ou maître verrier, restaure des vitraux anciens ou réalise des

Donner un exemple de source de lumière blanche : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

La lumière blanche est composée de lumières colorées. Comment s"appelle l"ensemble des lumières colorées obtenues par

un objet qui permet de décomposer la lumière blanche : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

la lumière de le traverser ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

: Eclairé en lumière blanche, le verre rouge d"un vitrail ...

absorbe la lumière blanche ? laisse passer la lumière blanche ? laisse passer la lumière rouge

on obtenir de la lumière blanche à partir de trois lumières colorées ? on obtenir de la lumière blanche à partir de deux lumières colorées ?

Dans son atelier, le vitrailliste teste les effets des morceaux de verre coloré en observant la lumière du jour au travers.

Situation 2 Situation 3

e la lumière rouge ? de la lumière verte ? de la lumière bleue de la lumière rouge ? de la lumière verte ? de la lumière bleue de la lumière rouge ? de la lumière verte ? de la lumière bleue de la lumière rouge ? de la lumière verte ? de la lumière bleue une source de lumière blanche artificielle et éclaire les objets qui l"entourent avec les

avec ses morceaux de verre. En éclairant sa boîte à outils avec de la lumière rouge, elle apparaît rouge. En

l"éclairant avec de la lumière verte, elle apparaît verte. En l"éclairant avec de la lumière bleue, elle apparaît noire.

r en utilisant les verbes " absorber » et " diffuser » : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Académie de Paris

Un vitrail est une composition décorative formée à partir de pièces de verre coloré assemblées entre elles avec

traverse un vitrail, elle devient colorée. Chaque morceau de verre coloré. Le vitrailliste, ou maître verrier, restaure des vitraux anciens ou réalise des vitrail de Carlo Rocella Comment s"appelle l"ensemble des lumières colorées obtenues par laisse passer la lumière rouge en observant la lumière du jour au travers.

Situation 4

e la lumière bleue ? aucune lumière de la lumière bleue ? aucune lumière de la lumière bleue ? aucune lumière de la lumière bleue ? aucune lumière les objets qui l"entourent avec les éclairant sa boîte à outils avec de la lumière rouge, elle apparaît rouge. En la lumière bleue, elle apparaît noire. Quelle est la couleur de Note

Barème

/ 0,5 / 0,5 / 0,5 / 0,5 / 0,5 /0,5 / 1 /1 / 0,5 / 0,5 /1 /1 /2

Épreuve commune de physique

PARTIE B : LE PROJECTEUR DE DIAPOSITIVES

Un projecteur de diapositives est un instrument d"optique qui permet de visionner des diapositives par projection de l"image sur une surface blanche de grande taille (mur, écran). L"image est obtenue grâce à une lentille convergente.

1. Proposer un protocole

a) Il existe deux types de lentilles : les lentilles convergentes et les lentilles b) On cherche à déterminer la distance focale d"une lentille convergente Dans la liste du matériel suivante, cocher le matériel nécessaire ? un prisme ? une source de lumière éloignée

c) Décrire le protocole à suivre pour déterminer la distance focale d"une lentille convergente

2. Mettre en relation - déduire

Observer le schéma.

Une lentille convergente permet de former sur un écran l"image d"un objet (une bougie par exemple) seulement si l"objet est situé à une distance de la lentille supérieure à sa distance focale. Cette image est à l"envers et sa taille est d"autant plus grande que l"objet est rapproché de la lentille. On veut projeter l"image d"une diapositive sur un écran. a) Dans quel sens faut-il placer la diapositive dans le projecteur b) Où faut-il placer la diapositive, par rapport à la lentille convergente

PARTIE C

: MESURE DE LA DISTANCE ENTRE LA TERRE ET LA LUNE Pour mesurer la distance entre la Terre et la Lune, on mesure

pour cela, un réflecteur a été posé à la surface de la Lune. En moyenne, la lumière met 2,56 s pour effectuer l"aller

1. Maîtriser des connaissances

a) Donner la valeur de la vitesse de la lumière dans le vide b) Donner la relation mathématique qui permet de calculer la vitesse

précisant les unités de chaque grandeur : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d en . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., t en . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Effectuer un calcul - Utiliser une formule

a) Calculer la durée mise par la lumière pour parcourir la distance Terre b) En utilisant la relation mathématique d = v x t, calculer la distance

3. Emettre une hypothèse

La durée mise par la lumière pour faire l"aller-retour entre la Terre et la Lune n"

l"année de quelques dixièmes de seconde. Emettre une hypothèse sur la cause de cette variation de

Épreuve commune de physique-chimie en fin de quatrième - 2011-2012 - Académie de Paris

LE PROJECTEUR DE DIAPOSITIVES

Un projecteur de diapositives est un instrument d"optique qui permet de visionner de l"image sur une surface blanche de grande taille (mur, écran). L"image est obtenue grâce à une lentille convergente. un projecteur de diapositive : les lentilles convergentes et les lentilles divergentes. Proposer une méthode simple On cherche à déterminer la distance focale d"une lentille convergente.

Dans la liste du matériel suivante, cocher le matériel nécessaire : ? une lentille convergente ? une lentille di

? une source de lumière proche ? une règle ? un réseau

déterminer la distance focale d"une lentille convergente : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Une lentille convergente permet de former sur un écran l"image d"un objet (une si l"objet est situé à une distance de la lentille focale. Cette image est à l"envers et sa taille est d"autant On veut projeter l"image d"une diapositive sur un écran.

le projecteur pour obtenir une image à l"endroit sur l"écran ? . . . . . . . . . . . . . . . . . .

par rapport à la lentille convergente, pour obtenir une image la plus grande possible

MESURE DE LA DISTANCE ENTRE LA TERRE ET LA LUNE

Pour mesurer la distance entre la Terre et la Lune, on mesure la durée que met la lumière d"un laser pour faire la distance aller

pour cela, un réflecteur a été posé à la surface de la Lune. En moyenne, la lumière met 2,56 s pour effectuer l"aller

vitesse de la lumière dans le vide ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

permet de calculer la vitesse " v », à partir de la distance parcourue

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., v en . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

par la lumière pour parcourir la distance Terre-Lune : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d = v x t, calculer la distance Terre-Lune : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

retour entre la Terre et la Lune n"est pas toujours de 2,56 s ; elle

Emettre une hypothèse sur la cause de cette variation de durée : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Académie de Paris

un projecteur de diapositive une diapositive une méthode simple pour les distinguer : lentille divergente ? un filtre un réseau ? un écran pour obtenir une image la plus grande possible ? . . . . . . . . . . . . . . . . que met la lumière d"un laser pour faire la distance aller-retour ;

pour cela, un réflecteur a été posé à la surface de la Lune. En moyenne, la lumière met 2,56 s pour effectuer l"aller-retour.

à partir de la distance parcourue " d » et la durée " t » en ; elle peut varier au cours de

Note :

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