Enseignement scientifiqueEvaluation n°1

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L-ES

Enseignement scientifique Evaluation n°1

Les questions de Sciences Physiques et de SVT seront rédigées sur des copies séparées.

L'énoncé est à rendre avec la copie. Le barème est donné à titre indicatif.

La calculatrice n’est pas autorisée.

Thème: Représentation visuelle du monde Partie Sciences Physiques

Document 1:

… A l'origine, il est vrai, les énigmes de la couleur étaient inséparables de celles de la vision, dont l'histoire est celle d'un spectaculaire renversement: "voir", dans l'Antiquité, était pris à la lettre comme verbe transitif, et désignait un phénomène d'émission de l'œil, de contact plus ou moins étroit avec l'objet vu, puis de recaptage de l'image perçue. Cette notion, dont il reste bien des traces aujourd'hui (dans un dessin animé de Tex Avery, le loup, sans bouger de sa place dans le saloon, va toucher la danseuse de ses yeux télescopiques!), a perduré d'Aristote au moins jusqu'à Ibn al-Haytham, au XIème siècle de notre ère.

Source: Dictionnaire culturel des sciences, éditions du Regard, le Seuil

Dans les trois schémas donnés ci-dessous, les segments fléchés indiquent le sens dans lequel s'opère le mécanisme de vision du

loup lorsqu'il regarde la danseuse.

Question 1: (2 points) (Saisir des informations, restituer des connaissances et les mettre en relation pour expliquer)

a. Indiquer en justifiant le choix lequel des trois schémas présentés si dessus correspond le mieux à la théorie de la vision adoptée dans l'Antiquité. Justifier.

b. Indiquer également, en justifiant le choix, celui des trois schémas qui correspond le mieux à la théorie actuelle.

Justifier.

c. Pourquoi parle-t-on d'un "spectaculaire renversement" dans l'histoire de la compréhension de la vision?

Document 2: Principes optiques de l'appareil photographique

L'appareil photographique comprend, à l'intérieur d'un boîtier étanche à la lumière, quatre éléments:

 L'objectif, constitué de plusieurs lentilles équivalentes à une lentille convergente, et qui permet d'obtenir une image de l'objet;

 le film ou pellicule, qui est le support sur lequel se forme et s’enregistre l'image de l'objet à photographier;

 Le diaphragme, objet ayant une ouverture centrale circulaire de diamètre réglable, qui permet de limiter l'intensité du faisceau lumineux entrant dans l’appareil ; lorsque l’intensité lumineuse augmente, le diamètre de cette ouverture diminue.

 L'obturateur, qui s'ouvre lorsqu'on prend la photographie. L'ouverture, dont la durée est réglable, est provoquée par le déclencheur.

Analogie avec l'œil:

L'œil et l'appareil photographique fonctionnent presque de la même façon: l'homme a recopié la nature…

Analogie avec l'œil:

L'œil et l'appareil photographique fonctionnent presque de la même façon: l'homme a recopié la nature…

Œil Appareil

photographique

Cristallin Objectif

Iris Diaphragme

Pupille Ouverture

Rétine Pellicule

Source: d'après le site internet "la main à la pâte" 2008

Question 2: (1,5 points) Restituer des connaissances

Citer deux méthodes permettant de vérifier que l'objectif de l'appareil photographique est bien équivalent à une lentille convergente.

Question 3: (1 point) Restituer des connaissances

Les deux schémas ci-dessous représentent des rayons lumineux qui arrivent sur une lentille, parallèlement à l'axe optique.

Reproduire des deux schémas sur la copie, puis pour chacun d'eux :

 Représenter les rayons lumineux qui émergent de la lentille.

 Préciser la nature convergente ou divergente de la lentille.

Question 4: (3 points) Restituer des connaissances et exploiter des connaissances Un schéma de l'appareil photographique est donné en annexe (à rendre avec la copie).

a. Sur ce schéma, la représentation symbolique de l'objectif est inachevée. La compléter.

b. Représenter A' et B', les points images respectivement des points objets A et B.

c. Tracer le cheminement du rayon issu de B et passant par B

après la traversée de l'objectif.

d. En déduire la position du foyer image F' de la lentille que l'on placera sur le schéma.

e. A quel segment est associée la distance focale de l'objectif? Mesurer celle-ci et donner sa valeur.

Question 5: (1,5 points) Restituer des connaissances

La vergence d'une lentille convergente utilisée dans un objectif photographique est C = + 20 δ. On rappelle que la distance focale f d'une lentille est donnée par la relation f = 1/C

1. Donner le nom de l'unité de vergence symbolisée par la lettre δ.

2. Calculer la distance focale f de la lentille de l'objectif photographique.

Question 6: (1 point) Saisir des informations et raisonner Se référer au tableau des analogies œil/appareil photo du document 2.

Comment évolue la taille de la pupille lorsque l'œil est soumis à une intensité lumineuse importante? Justifier.

ANNEXE (à rendre avec la copie)

Modélisation de l'appareil photographique