technicien-instrumentation-scientifique-experimentation-et

Page 1 sur 26
UNIVERSITE NICE SOPHIA ANTIPOLIS
SESSION : 2012
CONCOURS : TECHNICIEN RECHERCHE ET FORMATION
EXTERNE
BAP C : SCIENCE DE L’INGENIEUR ET INSTRUMENTATION
SCIENTIFIQUE
Emploi Type : INSTRUMENTATION SCIENTIFIQUE,
EXPERIMENTATION ET MESURE
SUJET D’ADMISSIBILITE – Durée 180 mn – coefficient 3
Instructions
Attention
Il vous est rappelé que votre identité ne doit figurer que dans la partie basse de la bande en-
tête de la copie mise à votre disposition.
Toute mention d’identité ou tout signe distinctif porté sur toute autre partie de la copie
(ou des copies) mènera à l’annulation de votre épreuve.
Ce sujet comporte pages de questions numérotées de 1 à . Si vous n’avez pas la place de
répondre sous l’emplacement réservé sous les questions, reportez-vous aux feuilles d’annexes
vierges en précisant le n° de la question à laquelle vous répondrez.
Assurez-vous que votre exemplaire est complet. S’il est incomplet, demandez un nouvel
exemplaire au responsable de la salle.
Ce dossier constitue le sujet de l’épreuve et le document sur lequel vous devez formuler vos
réponses.
Il ne doit pas être dégrafé et devra être remis aux surveillants à l’issue de la composition.
Ecrivez soigneusement.
L’usage de la calculatrice NON PROGRAMMABLE est autorisé.
L’usage de tous documents, autres que ceux qui vous seront remis lors de l’épreuve, et
l’utilisation de tout matériel électronique est interdit.
Les réponses doivent être faites sur la copie, aucun document complémentaire ne sera
accepté ni corrigé.
Les téléphones portables et tous dispositifs de connexion à internet doivent être éteints.
NOM patronymique (nom de naissance):……………………………………………..
Nom d’usage :…………………………………………………………………………
Prénom :……………………………………………………………………………….

Page 2 sur 26
I : PARTIE OPTIQUE
A. ECLAIREMENT POLYCHROMATIQUE
On éclaire un dioptre plan par une radiation de longueur d’onde = 589 nm, puis par une
radiation de longueur d’onde = 650 nm. Les deux radiations arrivent sous la même
incidence (non nulle). Elles passent de l’air à un milieu plus réfringent.
1. Donnez le nom du phénomène physique associé à la dépendance de l’indice de
réfraction n (et donc de la vitesse de la lumière dans les matériaux) avec la longueur
d’onde. Donner une allure approximative du graphe n() dans le domaine du visible.
On précisera sur le graphe des valeurs approximatives de longueurs d’onde délimitant
le domaine du spectre visible.
2. Quelle est la radiation la plus déviée par rapport à la direction incidente ? Justifiez
votre réponse en faisant un schéma tiré de la construction géométrique de Descartes.
Quelle est la couleur de cette radiation ?
3. Donnez l’ordre de grandeur, valeur à une décimale, de l’indice de réfraction d’un verre
classique tel qu’utilisé pour les lentilles de Travaux Pratiques avec un laser He-Ne.

Page 3 sur 26
B. MICROSCOPE
Dans les deux questions suivantes indiquez les unités de tous les paramètres. Le cas échéant,
indiquez « sans dimension ».
1. Donnez les définitions de la puissance intrinsèque et du grossissement commercial
d’un microscope. Donnez la définition de chaque paramètre.
2. Donnez la signification des indications portées sur le fût de
l’objectif schématisé ci-contre.

Page 4 sur 26
C. METHODE D’AUTOCOLLIMATION
Un objet AB réel est placé au foyer objet F d’une lentille mince convergente. On appelle F’ le
foyer image de cette dernière. Un miroir plan légèrement incliné est placé derrière la lentille,
de façon à procéder à la méthode d’autocollimation.
Complétez la figure ci-dessous par le tracé des rayons issus du point A, puis de B pour trouver
l’image A’B’ de l’objet AB.
B
A
F
F'

Page 5 sur 26
D. FOCOMETRIE
On cherche à mesurer la distance focale f’ d’une lentille mince convergente. Cette dernière
forme une image réelle A’B’ d’un objet AB réel éclairé par une source lumineuse
monochromatique. On note O le centre optique de la lentille. L’axe optique du système passe
par les points A, O et A’. On réalise l’expérience dans les conditions de Gauss.
On mesure les distances OA et OA’ ainsi que les erreurs de mesure OA et OA’. Ces
mesures sont reportées dans le tableau ci-dessous.
OA±OA
OA’±OA’
1/OA
1/OA’
 (1/OA)
1/OA)
cm
cm
…….
…….
…….
…….
15,0 ± 0,5
28,0 ± 0,6
20,0 ± 0,5
18,5 ± 0,5
30,0 ± 0,5
14,2 ± 0,3
40,0 ± 0,5
13,0 ± 0,3
1. Montrez comment remonter à la valeur de f’ en traçant la courbe 1/OA’ en fonction de
1/OA. Quelle est la forme attendue de la courbe tracée ?
2. Donnez une méthode permettant de remonter à l’incertitude f’ ?
3. Complétez le tableau de mesure ci-dessus: complétez les cases vides et indiquez les
unités manquantes.