Partie 1 : thème «Représentation visuelle du monde » (8 points)

Devoir n°2
Nom : ………………………………………………………………..
Prénom : ………………………………..…………….………….
Classe : 1e
PARTIE 1
L
Enseignement scientifique
: THEME «REPRESENTATION VISUELLE DU MONDE »
(8 POINTS)
Au musée du Louvre à Paris, des millions de visiteurs se pressent chaque année pour voir la Joconde. Le
plus célèbre tableau du monde peint entre 1503 et 1506 par Léonard de Vinci a traversé pas moins de cinq
siècles sans être protégé mais aujourd’hui il est derrière une épaisse vitre de verre.
Vous et monsieur X assistez à une visite guidée au Musée du Louvre pour admirer le visage de la Joconde.
Lorsque Monsieur X s’approche du tableau, il est doublement déçu : d’une part, il trouve stupide d’enfermer
un tel chef d’œuvre derrière une vitre, et d’autre part, il n’arrive pas avoir une vision d’ensemble du tableau.
Il ne cesse de se plaindre auprès du guide et perturbe la bonne ambiance de la visite.
Document 1. Évolution du champ visuel chez monsieur X
Les images ci-dessous représentent la Joconde vue par la majorité des visiteurs du Louvre et ce même
tableau vu par Monsieur X.
D’après http://www.myscience.ch
Document 2. Une nécessaire protection du tableau
La conservation des tableaux est particulièrement exigeante, car la structure complexe des surfaces des
peintures est souvent réduite à une couche très mince et extrêmement fragile, qu’il s’agit d’analyser et
de préserver. Le support, ou le fond d’un tableau, possède fréquemment des propriétés physiques tout
à fait différentes de la couche de peinture.
L’image mythique de « La Joconde » a été peinte sur un mince panneau de bois de peuplier selon une
technique maîtrisée par l’artiste dite sfumato. Le motif a été dessiné sur plusieurs couches d’enduit
avant que ne soit entrepris le travail à l’huile, additionnée d’essence très diluée. Pour affiner le modèle
de ce visage au sourire énigmatique et pour jouer avec les subtils effets de lumière sur le teint diaphane
de Mona Lisa, modèle présumé du chef d’oeuvre, le peintre a dû superposer d’innombrables couches de
couleurs transparentes.
Document 3. Répartition des photorécepteurs rétiniens de l’oeil humain
Remarques
Les
photorécepteurs
sont de deux
types : cônes et
bâtonnets.
L'excentricité
correspond à
l'éloignement d'un
point donné de la
rétine par rapport
au centre de celleci, repéré par 0
sur le graphe. Plus
on s'éloigne du
centre de la rétine
et plus
l'excentricité
augmente.
QUESTION
Commentaire argumenté
À l’aide des documents et de vos connaissances, développez l’argumentaire du guide pour convaincre
Monsieur X de l’utilité de cette mesure de préservation de l’œuvre, et du fait que sa perception incomplète
pourrait résulter d’un problème au niveau de sa rétine.
PARTIE 2 (SVT) : THEME
«REPRESENTATION VISUELLE DU MONDE »
Question 1
L’image ci-contre représente ce
que perçoit un individu âgé de
50 ans au moment où, installé
dans son jardin, il s’apprête à
consulter un livre.
Jusqu’ alors sa vision n’avait
jamais présenté de défaut.
(6 POINTS)
Au cours de la consultation, son ophtalmologue lui explique que son problème est dû à une :
Cochez uniquement la réponse exacte
perte de souplesse du cristallin
détérioration des photorécepteurs rétiniens
opacification du cristallin
détérioration du nerf optique
Question 2
Les cônes (dont il existe trois types) et les bâtonnets sont des photorécepteurs rétiniens dont les propriétés
déterminent la vision du monde.
Pour réaliser le graphique ci-dessous, les photorécepteurs ont été exposés à des longueurs d'ondes
différentes. Pour chaque longueur d'onde, le photorécepteur a été soumis d'abord à une intensité lumineuse
très faible, puis de plus en plus forte (mesurée en lux). Le graphique représente l'intensité lumineuse
minimale pour laquelle le photorécepteur réagit.
Document. Intensité minimale de stimulation des photorécepteurs en fonction de la longueur d'onde
Document de référence
D’après cette étude, on peut dire que :
Dans chaque proposition, cochez vrai ou faux
Vrai
Faux
A. seuls les bâtonnets sont stimulés dans un endroit très peu éclairé
B. les cônes sont stimulés quelle que soit l’intensité de l’éclairement
C. les bâtonnets présentent une sensibilité maximale dans le bleu et le rouge
D. chaque type de cône possède une sensibilité maximale pour une couleur donnée
Question 3
La photo ci-dessous a été prise au microscope électronique au niveau d’une synapse du cortex visuel
(G x 10 000)
En observant cette image, un scientifique peut en déduire que le message peut passer :
Cochez uniquement la réponse exacte
de 1 vers 2 car le neurotransmetteur est présent dans le neurone 1
de 1 vers 2 car le neurotransmetteur est présent dans le neurone 2
de 2 vers 1 car le neurotransmetteur est présent dans le neurone 1
de 2 vers 1 car le neurotransmetteur est présent dans le neurone 2
Question 4
On a identifié le neurotransmetteur naturel impliqué dans la communication entre les neurones des voies
visuelles. Il s'agit d'une molécule dont le nom est « sérotonine » et que l’on a représentée ci-dessous fixée à
son récepteur neuronal.
Par ailleurs, on connaît une drogue, le LSD ("acide"), caractérisée par une puissante action hallucinogène. Il
provoque des visions artificielles ou des altérations de la perception visuelle.
Modèle moléculaire d’une molécule de sérotonine
fixée à son récepteur spécifique (en grisé)
Modèle moléculaire d’une molécule de LSD
Les informations présentées sur ces documents, permettent de penser que l’effet hallucinogène du
LSD provient de :
Dans chaque proposition, cochez vrai ou faux
Vrai
A. sa formule chimique identique à celle de la sérotonine
B. sa structure spatiale en partie similaire à celle de la molécule de sérotonine
C. sa possibilité de se substituer à la sérotonine au niveau de la membrane du neurone
aboutissant au cortex visuel
D. sa possibilité de traverser la membrane du neurone aboutissant au cortex visuel
Faux
PARTIE 3 (PC) : THEME
«REPRESENTATION VISUELLE DU MONDE »
(6 POINTS)
Loupe et lunette dans les albums de Tintin
Document
Une loupe concentre en un point les rayons du soleil. Dans l'album, «Le temple du soleil», une loupe de
grand diamètre concentre ces rayons vers le bûcher sur lequel sont attachés Tintin, le capitaine Haddock
et le professeur Tournesol. .. mais ils sont sauvés par une éclipse !
La loupe est aussi l'accessoire du détective : Dans «Le secret de la Licorne» l'un des Dupond enflamme le
fond de son pantalon en tenant la sienne un peu trop près du dit endroit... L'effet comique est réussi.
Les verres correcteurs de vue sont également des lentilles, cependant, les verres des lunettes du
professeur Tournesol ne servent pas de loupe dans les albums de Tintin.
Question 1
1.1. Les deux schémas ci-dessous représentent des rayons lumineux qui arrivent sur une lentille,
parallèlement à l'axe optique. Compléter ces deux schémas en représentant pour chacun d'eux comment les
rayons lumineux émergent de la lentille. Préciser la nature convergente ou divergente de chaque lentille.
Lentille …………………….
Lentille …………………….
1.2. Une loupe est-elle une lentille convergente ou divergente ? Justifier à l’aide du document.
Question 2
On schématise un œil normal comme le montre le schéma 1. Le schéma 2 montre la marche de deux rayons
lumineux issus d'un point objet à l'infini et pénétrant dans un œil normal.
Le schéma 3 montre la marche de deux rayons lumineux issus d'un point objet à l'infini et pénétrant dans un
œil myope.
2.1. Attribuer une légende aux lettres A et B du schéma 1.
2.2. L'œil myope est-il trop ou pas assez convergent pour permettre la vision nette d'un objet lointain ?
Justifier à l'aide du schéma 3.
2.3. Quel type de verre permet de corriger la myopie ? En conséquence, si le professeur Tournesol est
myope, peut-on utiliser un verre de ses lunettes en tant que loupe ?
Question 3
3.1. Pour observer des objets de près, la vergence de l'œil se modifie afin que les images se forment sur la
rétine. Comment nomme-t-on ce phénomène ?
3.2. On schématise le cristallin de l'œil par une lentille.
Pour chaque question cocher la bonne réponse
A
B
C
D
Quelle lentille A, B, C ou D peut modéliser le cristallin lorsque l'œil observe un
objet proche de lui ?
Quelle lentille A, B, C ou D peut modéliser le cristallin lorsque l'œil observe un
objet lointain ?
3.3. Avec l'âge, le cristallin perd de sa souplesse et la modification de sa vergence devient difficile. Comment
nomme-t-on ce défaut de la vision ?
Quel type de verre permet de corriger ce défaut ? En conséquence, si le professeur Tournesol est victime de
ce défaut, peut-on utiliser un verre de ses lunettes en tant que loupe ?