G_2_opt_td_extraits_bac

Chap. A.2 Optique géométrique Extraits de Bac.
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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.
Document réponse
Rayon incident
Question 2c : construire le rayon réfléchi par le panneau solaire
Panneau solaire
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.

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3) Quelle grandeur physique peut-on mesurer avec un luxmètre ? Quelle est son unité ?
(1)
(2)
(3)
Type de radiation
(4)
 en
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.
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.
O
B

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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).
Source
infrarouge
ponctuelle
vers détecteur
infrarouge
z
x
y
F
O
L
M1
M2
A
B

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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.
Rayons lumineux
issus de l’émetteur
Emetteur
Récepteur
Objet détecté
F
F'
Lentille du récepteur
X’
0
L
lumière
B
A
Echelle : 1/5
Figure 4
X