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