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I. La réfraction (7,5 points)

1. Compléter la figure ci-dessous

2. Définitions

2.1. La réfraction est le changement de direction que subit un rayon de lumière quand il traverse la surface de séparation entre 2 milieux transparents.

2.2. Indice de réfraction n = c

v avec c et v dans les mêmes unités (m.s^-1) et n sans unité 3. Lois de Snell-Descartes : compléter ci-dessous

3.1. Rayon incident, rayon réfracté et normale sont dans un même plan appelé plan d’incidence 3.2. Rayon incident, rayon réfracté sont situés de part et d’autre de la normale

• Les angles i1 et i2 vérifient la relation : n1× sin(i1) = n2× sin(i2) 4. Application

4.1. n1× sin(i1) = n2× sin(i2) d’où n2 = n1× sin(i1)

sin(i2) = 1,33 × sin(50,0) sin(36,4) = 1,72 4.2. De n1 = c

v1

alors v1 = c n1

soit v1 = 3,00 × 10⁸

1,33 = 2,26 × 10⁸ m.s^-1 II. Puissance de 10 en conversion (1,5 points)

1) N = 125 × 10⁹ ou N = 1,25 × 10¹¹ galaxies

2) N2 = N × N1 = 125 × 10⁹× 100 × 10⁹ = 12500 × 10¹⁸ étoiles = 1,25 × 10²² étoiles III. Notation scientifique et ordre de grandeur (4 points)

1) L’ordre de grandeur d’un nombre est la puissance de 10 la plus proche du nombre

2) La notation scientifique d’un nombre est de la forme a × 10ⁿ avec 1 ≤ a < 10 et n entier relatif Mesures 3) Notation scientifique 4) Ordre de grandeur

A = 26000 × 10⁵ m A = 2,6 ×××× 10⁹ m A ≈ 10⁹ m B = 450 × 10^-7 m B = 4,50 ×××× 10^-5 m B ≈ 10^-5 m C = 606 × 10 m C = 6,06 ×××× 10³ m C ≈ 10⁴ m D = 0,0108 × 10^-4 m D = 1,08 ×××× 10^-6 m D ≈ 10^-6 m E = 0,019 × 10⁴ m E = 1,9 ×××× 10² m E ≈ 10² m F = 0,0170 × 10^-7 m F = 1,70 ×××× 10^-9 m F ≈ 10^-9 m

i1

I i2

rayon incident

angle d’incidence

normale

surface de séparation

angle de réfraction

rayon réfracté Milieu transparent n°1

d’indice n1

Milieu transparent n°2 d’indice n2

point d’incidence

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IV. L’atome (4,5 points)

1) « 63 » est le nombre de nucléons noté A ; « 29 » est le nombre de protons noté Z 2)

Elément Fluor Phosphore Béryllium Chrome Sodium Symbole du noyau de l'atome ¹⁹₉ F ³¹₁₅P ⁹₄ Be ⁵¹₂₄ Cr ²³₁₁Na

Nombre de protons 9 15 4 24 11

Nombre de neutrons 10 16 5 27 12

Nombre d’électrons 9 15 4 24 11

3) m = 31 × m(nucléon) + 15 m(e^–) = 31 × 1,67 × 10^-27 + 15 × 9,1 × 10^-31 = 5,2 × 10^-26 kg

Remarque : La masse des électrons est négligeable devant celles des protons : m ≈ 31 × m(nucléon) = 5,2 × 10^-26 kg V. Identifications d’ions (2,5 points)

• On utilise des tubes à essais et une pipette.

solution de soude ou solution d’hydroxyde de sodium

précipité vert Mise en évidence des ions fer II Mise en évidence des ions chlorure

précipité blanc solution de

nitrate d’argent

1 ^{1 2 3 4 5 6}

2.1 1 2.2 ^{1 2} 3.1 ¹ 3.2 1 4.1 ^{1 2} I

4.2 1 2 /15

1 ¹

II 2 1 2 /3

1 ¹

2 1

3 ^{1 2 3}

III

4 1 2 3 /8

1 ^{1 2 3}

2 1 2 3 4

IV

3 ^{1 2} /9

V 1.4 ^{1 2 3 4 5} /5

TOTAL : .../40 NOTE : .../20