devoir-1-seconde-201 - SECONDE

Physique Chimie – Devoir n°1 – 201 – 26 Septembre 2013
100 000 années de lumière
soleil
Barème par compétences :
Connaître, Appliquer, Raisonner
C
A
R
Exercice n°1 : Histoire de microscopes
Le microscope optique, mis au point par le scientifique anglais Robert Hooke en 1660, a joué
un grand rôle dans la découverte des bacilles de la tuberculose et du choléra en 1880. Mais,
ce type de microscope ne permet pas de distinguer des détails de dimensions inférieures à
0,2 µm. L’image d’un virus de 100 nm est obtenue pour la première fois en 1931, grâce au
microscope électronique fabriqué par le physicien allemand Ernst Ruska. Des détails de 0,1
nm à la surface d’un matériau sont aujourd’hui observables à l’aide du microscope à effet
tunnel, inventé en 1981 ou du microscope à force atomique (AFM) créé en 1986.
On considère une série de dimensions :
0,2 mm - 1 µm - 75 nm - 0,1 nm
Puis on considère une série d’objets de l’Univers :
Un acarien - un atome - un bacille - un virus
1. Associer à chaque objet sa dimension.
2. Indiquer pour chaque objet un type de microscope adapté à son observation. Justifier
Exercice n°2 : Etude de deux galaxies : la Voie Lactée et Andromède
La galaxie à laquelle appartient le système solaire est la
voie lactée (illustration ci-contre). La galaxie la plus proche
de la Voie Lactée est Andromède. Ces deux galaxies sont
séparées d’environ 2,6 millions d’années de lumière. D'un
diamètre approximatif de 140 000 années-lumière, la
galaxie d’Andromède contiendrait environ mille milliards
d'étoiles.
La galaxie d'Andromède est l’une des rares galaxies
visibles à l'œil nu depuis la Terre dans l’hémisphère nord.
1. Donner la définition d’une année de lumière. A combien de kilomètres correspond une
année de lumière ? Justifier.
2. La Nébuleuse d’Orion se trouve à 1,70x1016 km de la Terre.
a. A quelle distance, en années de lumière, la nébuleuse d’Orion se trouve-t-elle de la
Terre ?
b. En vous aidant de la photo, expliquer si elle fait ou non partie de la Voie Lactée ?
c. A quelle époque se trouvait-on sur Terre quand a été émise la lumière qui nous
parvient aujourd’hui de cette nébuleuse ? Justifier.
d. Quelle phrase connue peut illustrer ce phénomène ?
Coup de pouce :
- Un bacille est une bactérie de forme allongée.
- Virus et bactéries n'ont rien de commun, à commencer par la taille, celle de la
bactérie est au virus ce que celle de l'éléphant est à la souris.

Physique Chimie – Devoir n°1 – 201 – 26 Septembre 2013
3. En utilisant les puissances de 10, donner en km, la distance D séparant Andromède de la
Voie Lactée, ainsi que son ordre de grandeur en km.
4. Qu’y a-t-il essentiellement entre ces deux galaxies ?
5. Combien de temps met la lumière pour nous parvenir d’Andromède ? Justifier.
6. En utilisant les puissances de 10, donner en kilomètres la taille T de la Voie Lactée.
Quelle est son ordre de grandeur ?
7. Calculer en km, la taille T’ de la galaxie Andromède et donner son ordre de grandeur.
8. Comparer les tailles des deux galaxies.
TOTAL
10
7
3