G_2_opt_td_extraits_bac
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Chap. A.2 Optique géométrique Extraits de Bac. Bac 2000 Une solution pour alimenter en électricité les sites isolés consiste à utiliser des panneaux solaires. Ces capteurs solaires constitués de cellules photovoltaïques transforment l'énergie solaire en énergie électrique. Le soleil émet des radiations électromagnétiques. L'oeil ne perçoit que les radiations qui ont une longueur d'onde comprise entre 430.10-9m et 650.10-9m : c'est le domaine visible. a- Donner le nom des radiations dont les longueurs d'onde sont inférieures à celles du domaine visible ainsi que le nom des radiations dont les longueurs d'onde sont supérieures à celles du domaine visible b- Quel appareil permet de mesurer l'éclairement des cellules ? c- Toutes les longueurs d'onde ne sont pas captées par le panneau solaire ; dans ce cas, les rayons du soleil se réfléchissent sur la surface plane du capteur. Sur le document réponse, prolonger le rayon fléché pour indiquer son trajet après la réflexion. Faire apparaître la méthode de construction de ce rayon réfléchi. D o cum en t rép on se Q u e s tion 2 c : con s tru ire le rayon ré f léch ip a r le p ann eau so la ire R ayon in c id en t P ann eau so la ire Bac 2000 (2) Le tableau du document réponse donne les longueurs d'onde de rayonnements électromagnétiques. L'une des cellules (1), (2), (3) correspond au domaine de la lumière visible. 1) Inscrire dans la case (4) l'unité utilisée pour la longueur d'onde 2) Inscrire dans les cellules (1) à (3) le type de radiation électromagnétique (visible, infrarouge ou ultraviolet) correspondant à l'ordre de grandeur de la longueur d'onde donnée dans la colonne. 1/4 Chap. A.2 Optique géométrique 3) Extraits de Bac. Quelle grandeur physique peut-on mesurer avec un luxmètre ? Quelle est son unité ? Type de radiation (4) en (1) (2) (3) 10 000 > > 800 750 > >430 400 > > 10 Bac 1997 On considère une lentille mince convergente de distance focale 5 cm. 1°) Calculer la vergence de cette lentille. 2°) Sur le schéma de la figure du document-réponse, placer ses foyers objet et image. Un point B est situé à 7 cm du centre optique O, du côté du foyer objet et à 2 cm au dessus de l’axe optique. Tracer la marche de deux rayons lumineux partant de ce point B : a ) l’un parallèle à l’axe optique. b ) l’autre passant par le centre optique O. B O Bac 1998 (2) Un monte-charge utilise une barrière optique infrarouge pour éviter les accidents. Sur la figure du document-réponse, compléter le trajet des deux rayons lumineux représentés. Ces rayons sont émis par la source à travers la lentille convergente L de distance focale OF et rencontrent ensuite les miroirs à 45° M1 et M2. 2/4 Chap. A.2 Optique géométrique Extraits de Bac. L M1 F x O A Source infrarouge ponctuelle vers détecteur infrarouge B z M2 y Bac 1998 (3) Pour détecter la présence d’un objet, on utilise un capteur optique. L’appareil émet un faisceau lumineux qui se réfléchit sur la surface de l’objet à détecter comme sur un miroir. La lumière réfléchie est captée par le récepteur ( voir figure du document réponse). A.La lumière est émise par une diode électroluminescente rouge. Parmi les longueurs d’onde suivantes, indiquer celle correspondant à la lumière rouge : 650 mm ; 650 m ; 650 nm ou 650 pm. On rappelle que : 1 nm = 10-9 m 1pm = 10-12 m B.Calculer la distance focale de la lentille mince convergente sachant que la vergence est de 25 dioptries. C.Compléter le trajet des deux rayons lumineux sur le document-réponse figure 4 (F et F’ sont les foyers de la lentille mince convergente du récepteur). 3/4 Chap. A.2 Optique géométrique Extraits de Bac. Récepteur Emetteur F' F Rayons lumineux issus de l’émetteur Lentille du récepteur Objet détecté Bac 1997 (2) Un objet réel AB est placé à 20 cm en avant d'une lentille convergente L de distance focale égale à 10 cm (figure 4 du document-réponse). 1- Calculer la vergence de la lentille en précisant le nom de l'unité. 2- Placer sur le document-réponse les foyers objet F et image F'. Comment appelle-t-on le point O , et la droite x'x ? 3- Tracer la marche d'un rayon lumineux partant de B et passant par O , puis celle d'un rayon lumineux partant de B et parallèle à la droite x'x. lumière B 0 X’ X A L Echelle : 1/5 Figure 4 4/4
