Thème : SL5 : Pourquoi les objets sont ils colorés - Plate

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BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL
Microtechniques
Epreuve E1 – Maths Sciences
Contrôle en
cours de
formation
Situation d’évaluation :
Coef. 4
Sciences Physiques et Chimiques
Séquence :
Durée :
2/2
45 min
Année scolaire
2011-2012
FICHE D’INFORMATION DU CANDIDAT
Établissement : Lycée Edgar FAURE – MORTEAU
Classe …………………………………..
NOM et Prénom du CANDIDAT ................................................................ Date de l’évaluation : …………………
Thème : SL5 : Pourquoi les objets sont ils colorés ?
Spectre des étoiles
La clarté des raisonnements et la qualité de la rédaction interviendront dans l’appréciation des copies.
L’emploi des calculatrices est autorisé, dans les conditions prévues par la réglementation en vigueur.
L’évaluation s’appuie sur une activité expérimentale composée d’une ou plusieurs expériences.
Elle porte nécessairement sur les capacités expérimentales du candidat observées durant les manipulations
qu’il réalise, sur les mesures obtenues et leur interprétation.
Lors de cette évaluation, il est demandé au candidat :
 de mettre en œuvre un protocole expérimental ;
 d’utiliser correctement le matériel mis à sa disposition ;
 de mettre en œuvre les procédures et consignes de sécurité adaptées ;
 de montrer qu’il connaît le vocabulaire, les symboles, les grandeurs et les unités mises en œuvre ;
 d’utiliser une ou plusieurs relations, ces relations étant données ;
 de rendre compte par écrit des résultats des travaux réalisés.
L’évaluation est notée sur 10 : 7 points pour l’activité expérimentale et 3 points pour le compte rendu.
Le candidat atteste avoir été informé de la date et des objectifs de l’évaluation.
Les étoiles ( SL5)
1
Emargement
T bac pro
GRILLE D'EVALUATION DU CANDIDAT
 Liste des capacités, connaissances et attitudes du référentiel évaluées :
Capacités
Connaissances
-
Réaliser la décomposition de la lumière blanche par un prisme.
Positionner un rayonnement monochromatique sur une échelle de longueurs d’onde
fournie.
-
Savoir que la lumière blanche est composée de rayonnements de différentes longueurs
d’onde.
Savoir qu’un rayonnement monochromatique est caractérisé par sa longueur d’onde.
Attitudes
- L'imagination raisonnée
- L’ouverture au dialogue et au débat
- La rigueur et la précision
- Le sens de l'observation
 Évaluation expérimentale :
Compétences
S'approprier
Analyser
Activité
expérimentale
Réaliser
Valider
Aptitudes à vérifier
Questions
-
rechercher, extraire et organiser l'information utile,
comprendre la problématique du travail à réaliser,
montrer qu'il connaît le vocabulaire, les symboles,
les grandeurs, les unités mises en œuvre.
Appel 1
-
analyser la situation avant de réaliser une
expérience,
formuler une hypothèse,
proposer une modélisation,
choisir un protocole ou le matériel / dispositif
expérimental.
Appel 12
-
organiser son poste de travail,
mettre en œuvre un protocole expérimental,
utiliser le matériel choisi ou mis à sa disposition,
manipuler avec assurance dans le respect des
règles élémentaires de sécurité.
Appel 1
Appel 2
-
exploiter et interpréter des observations, des
mesures,
vérifier les résultats obtenus,
valider ou infirmer une information, une
hypothèse, une propriété, une loi …
Spectre
2.2.1
Appel 3
2.2.3
2.3
3.1
-
-
Appréciation
du niveau
d'acquisition
/7
Compte rendu
écrit et oral
Communiquer
- rendre compte d'observation et des résultats des
travaux réalisés,
- présenter, formuler une conclusion, expliquer,
représenter, argumenter, commenter.
Appel 1
2.2.1
3.2
/3
TOTAL
Les étoiles ( SL5)
2
/ 10
T bac pro
SUJET DESTINÉ AU CANDIDAT
Établissement : Lycée Edgar FAURE – MORTEAU
Classe ……………………………..
NOM et Prénom du CANDIDAT ........................................................................ Date de l’évaluation : …………………
Information :
Les étoiles paraissent blanches dans le ciel mais en faisant attention, on
remarque aisément que chacune à une couleur dominante ( rouge, bleu,
jaune…) . Ces différentes couleurs s’expliquent par une différence de
température.
Cette simple caractéristique donne beaucoup d’informations à propos des
étoiles en autre sur leur âge
« Plus l’étoile est vieille, plus sa température diminue ».
Problématique :
Léa regarde 3 étoiles avec un spectroscope à réseau et obtient les 3 spectres présentés sur l’annexe. Elle se
souvient « vaguement » qu’à partir de ces spectres on peut les classer en fonction de leur âge.
Léa propose le raisonnement suivant : Plus il y a de rouge plus l’étoile est jeune donc elle opte pour le
classement suivant : L’étoile B est la jeune, et l’étoile C est la plus vieille.
Le classement de Léa est il exact ?
Les étoiles ( SL5)
3
T bac pro
Le but du TP est de comprendre comment savoir à partir d’un spectre si l’étoile est chaude ou froide
et ainsi pouvoir les classer de la plus jeune à la plus ancienne
Manipulation I : Décomposition de la lumière blanche
Proposer une expérience permettant de déterminer le spectre de la lumière blanche
schéma de l'expérience
Choisir le matériel nécessaire
dans la liste suivante :
 Lanterne
 Une lentille
 Un miroir
 Un prisme
 Un refractomètre
 Un écran
 Un filtre rouge
 Une lentille
 Un laser
 Un banc d’optique
 Un disque de newton
 Un hemicylindre
 Autres : ………
APPEL 1 :
- Faire vérifier votre schéma et la liste de matériel par le professeur
- Commenter oralement au professeur la manipulation que vous allez réaliser
- Perception du matériel
En observant le spectre obtenu, compléter le spectre ci- dessous représentant la lumière blanche en utilisant
les crayons de couleurs à votre disposition sur la table :
Les étoiles ( SL5)
4
T bac pro
Manipulation 2 : Influence de la température sur le spectre
2.1 Expérience :
Pour visualiser sur le spectre l’influence de la température du corps émettant les radiations on utilise le
montage suivant :
Fibre optique
G
L
Spectro vio
Ordinateur
La fibre optique reliée à spectro vio permet de visualiser à l’ordinateur le spectre émis par la lampe.
On va effectuer 2 mesures avec deux températures différentes de la lampe.
Pour que l’on puisse considérer qu’une longueur d’onde a une validité, il faut que son intensité soit
supérieure à 1000 ua.
On va rechercher la longueur d’onde minimale correspondant à 1000 ua pour une lampe faiblement chaude
et une lampe très chaude.
Exemple pour une lampe moyennement chaude:
Les étoiles ( SL5)
5
T bac pro
Faire les relevés pour les deux positions indiquées sur le générateur puis compléter le tableau suivant :
Longueur d’onde en nm
Lampe faiblement chaude
(Intensité du courant faible)
Lampe très chaude
(Intensité du courant fort)
APPEL 2: Faire vérifier au professeur les réponses
2.2 Interprétation :
2.2.1 Déterminer, en Hz, arrondi à l’unité, les fréquences correspondant aux deux longueurs d’onde
précédente.
On rappelle que  = Error! avec c   m/s
Les étoiles ( SL5)
6
T bac pro
2.2.2 Compléter le tableau suivant :
Fréquence en Hz
Lampe faiblement chaude
Lampe très chaude
APPEL 3 : Faire vérifier au professeur les réponses du tableau
2.2.3 A partir des données de l’annexe 2 , compléter le tableau suivante :
Couleur correspondante à la plus petite
longueur d’onde
Lampe faiblement chaude
Lampe très chaude
2.3 Conclusion :
Au vue des résultats precedement obtenus, compléter les phrases suivantes :
Lorsque l’intensité du courant augmente, le filament d’une ampoule à incandescence est portée
progresivement à haute……………………..
En chauffant le filament émet une lumiere dont le spectre s’etend vers le …………………
Application aux étoiles :
3.1 Cocher la bonne reponse :
 Plus une étoile à une température de surface importante, plus elle est jeune et , plus son sprectre
Les étoiles ( SL5)
7
T bac pro
s’etend vers les radiations bleues violette
 Plus une étoile à une température de surface importante, plus elle est vieille et , plus son
sprectre s’etend vers les radiations bleues violette
 Plus une étoile à une température de surface importante, plus elle est jeune et , plus son
sprectre s’etend vers les radiations rouges
 Plus une étoile à une température de surface importante, plus elle est vieille et , plus son
sprectre s’etend vers les radiations rouges
3.2 Classement des étoiles :
Que pensez vous du classement de Léa ? Si vous pensez qu’elle a fait des erreurs, établir votre propre
classement.
Les étoiles ( SL5)
8
T bac pro
Annexe 1 : Spectre des étoiles
Annexe 2 : Spectre des étoiles
Les étoiles ( SL5)
9
T bac pro
CCF de Sciences E1 pour le Baccalauréat Professionnel
en terminale Bac Pro
Cranium








Les étoiles ( SL5)
pro
Ordinateur avec spectro vio
Ampoule 220 V
Alternostat
Annexe photocopiée en couleur
1 lanterne
1 prisme
1 ecran
Des crayons de couleurs ( violet, bleu, vert, orange, jaune,
rouge )
10
T bac
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