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Terminale S ± Partie a : Observer : Ondes et matière. DS n° 2 / 40 pts : Caractéristiques des ondes - page 1 / 6

EXERCICE I : GRANULOMETRIE DU CACAO / 14pts.

poudre de cacao par granulométrie. Les deuǆ parties de l'eǆercice sont indĠpendantes.

Partie 1 :

L'objectif de cette partie est de ǀĠrifier la ǀaleur de la longueur d'onde d'une des diodes laser utilisées

dans l'appareil de granulomĠtrie. Sur le trajet du faisceau laser, on intercale des fils de diffĠrents

diamètres. Sur un écran placé à une distance D, on observe une figure de diffraction. L représente la largeur de la tache centrale et 0 le demi-angle au sommet exprimé en radian. Document 1 : Granulométrie laser de la poudre de cacao L'appareil ci-contre permet de mesurer la taille de particules allant de 40 nm à 2500 µm tout en occupant un encombrement extrêmement réduit. d'onde 635 nm et 830 nm sont utilisĠes dans cet instrument de mesure.

Document 2 : Différents types de chocolat

Le succès du chocolat, auprès des consommateurs, est lié à des caractéristiques gustatives bien identifiées mais aussi

à la granulométrie de chacun des constituants.

Cette dernière propriété représente un enjeu important du procédé de fabrication puisque des particules trop

finement broyées rendront le chocolat collant alors que de trop grosses particules lui donneront un aspect granuleux

La mesure de la taille des particules, par diffraction laser, est une technique simple et rapide, adaptée à la

détermination de la distribution granulométrique de tous les types de chocolat comme les chocolats de couverture

utilisés pour le nappage, les chocolats au lait ou les chocolats agglomérés utilisés pour les recettes instantanées.

Type de chocolat De couverture Au lait Aggloméré a(*) en µm 10 30 300 D'aprğs http͗ͬͬwww.es-France.com/pdf/010-Cacao.pdf (*) a représente le diamètre moyen recommandé de la poudre de cacao pour un type de chocolat. Terminale S ± Partie a : Observer : Ondes et matière. DS n° 2 / 40 pts : Caractéristiques des ondes - page 2 / 6

1.1. Pour une longueur d'onde donnĠe, dĠcrire l'Ġǀolution du demi-angle 0 en fonction du diamètre a du

fil. Donner la relation qui lie , 0 et a. a 1k.L avec k = 2.D

1.3. Expérimentalement, on mesure la largeur de la tache centrale L pour des fils calibrés de différentes

valeurs de diamètre a. on porte les valeurs obtenues sur le graphique ci-dessous.

1.4. L'incertitude absolue sur la longueur d'onde , notée , peut être déterminée à partir de la relation