EXERCICE 2 Rayon lumineux ( 6 points) - Free.fr

DS3 2°6
Exercice 1 : Le phoque à la tête coupée (4 points)
Des visiteurs d'un musée océanographique regardent un phoque à travers la
vitre de l'aquarium géant. Lorsqu'ils le regardent perpendiculairement par
rapport à la paroi de l'aquarium, ils voient ce qui est représenté sur la
photo 1. Lorsqu'ils se décalent sur la droite et regardent le phoque dans
la même position, ils voient ce qui est représenté sur la photo 2.
a).Représenter par une vue d'en haut les 2 situations (aquarium=piscine
rectangulaire ; phoque et observateur vu d'en haut=cercle). Dans les 2
situations, représenter la position de l'objet en bleu (emplacement réel).
Puis tracer les rayons lumineux émis par un point du phoque jusqu'à ce
qu'il soit reçu par l'?il dans les deux cas.
Représenter la position de l'image en rouge (emplacement perçu par
l'observateur) du phoque.
b).En déduire une explication de la photo 2.
|[pic] photo1 |[pic] photo2 |
( EXERCICE 2 Rayons lumineux ( 6 points) A- Un rayon lumineux se propageant dans l'air arrive sur la surface d'un
liquide (du benzène) en faisant un angle de 60,0° avec la perpendiculaire à
la surface de séparation entre l'air et le benzène. Dans le liquide le
rayon lumineux fait un angle r avec la perpendiculaire à la surface de
séparation entre l'air et le benzène.
1- En justifiant calculer la valeur de l'indice du liquide.
2- Calculer la valeur de l'angle r en donnant tous les détails de vos
calculs.
3- Faire le schéma de l'expérience en indiquant les différents angles et
en nommant les rayons.
4- Le rayon lumineux arrive ensuite sur du verre d'indice 1,50. Sera-t-il
dévié ? Si oui, pourquoi ?
Donnée : vitesse de la lumière dans le benzène : 1,17*108 m/s.
B- Un rayon lumineux se propageant dans l'eau (indice = 1,33 ) arrive à la
surface de séparation avec l'air. La valeur de l'angle d'incidence est
70,0°. Calculer la valeur du sinus de l'angle de réfraction. Que peut on
conclure ? Qu'arrive-t-il au rayon lumineux ? Faire un schéma.
( EXERCICE 3 hydrodistillation ( 6 points)
Les huiles essentielles de lavande sont obtenues par l'hydrodistillation
d'un mélange des fleurs de lavande et d'eau.
a) Faire le schéma légendé de ce montage d'hydrodistillation.
b) Expliquer le principe de cette extraction.
c) Données : la densité de l'eau est de 1 ; la masse volumique des huiles
essentielles de lavande est de 860g/L Les huiles essentielles de lavande et l'eau sont non miscibles.
Calculer la densité des huiles essentielles de lavande.
d) Dessiner le détail du contenu du récipient contenant le distillat en
justifiant votre schéma.
e) Pour séparer les huiles essentielles de lavande du distillat, peut-on
faire une :
- filtration
- extraction par solvant
- décantation
- chromatographie ( EXERCICE 4 Mot caché ( 4 points) Trouver le mot caché verticalement et
en donner une définition. ( Se dit de deux liquides qui se mélangent.
( Technique utilisant le montage de l'exercice
3.
( Les vapeurs s'y condensent.
( Phase mobile d'une chromatographie.
( Exemple de solvant utilisé pour réaliser une extraction.
( Verrerie permettant de mesurer un volume.
( Rapport de la masse volumique d'un corps à celle de l'eau.
( Phase contenant l'eau.
| | | | | | | | |1 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| |2 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |3 | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | |4 | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | |5 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | |6 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |7 | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |8 | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
Correction
EXERCICE 1 Voir TP EXERCICE 2 Rayon lumineux A- 1) nbenzene = cvide / cbenzene = 3,00*108/1,17*108=2,56
2) 2° loi de Descartes : [pic]
[pic]
3) Schéma, avec angle d'incidence : i = 60°, rayon incident S
Et angle de réfraction r = 20°, rayon réfracté R
4) Le rayon arrivant sur un milieu d'indice différent sera dévié, angle
d'incidence différent de 0°.
B- La loi de la réfraction donne : neau sin 70° = nair sin r
soit sin r = 1,25 donc impossible : il n'y a pas de rayon réfracté. Il y a
réfraction totale.
( EXERCICE 3
1 a) ( thermomètre (réfrigérant ( becher .( support à crémaillère(
ballon ( lavande+eau) ( chauffe ballon
L'eau arrive par A et ressort par B.
b) La vapeur d'eau entraîne avec elle les huiles essentielles de lavande.
Les vapeurs sont condensées dans le réfrigérant.
c) d=0,86
d) distillat : 2 phases avec les huiles essentielles dans la phase
supérieure car moins dense qu l'eau.
e) Pour séparer les huiles essentielles :
- par filtration : NON (ce sont deux liquides)
- par extraction par solvant : OUI(il faut choisir le bon solvant)
- par décantation : OUI (ils sont non miscibles)
- par chromatographie : POSSIBLE (avec un éluant approprié) ( EXERCICE 4 Mot caché | | | | | | | | |1 |M |I |S |C |I |B |L |E |S | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | |2 |H |Y |D |R |O |D |I |S |T |I |L |L |A |T |I |O |N | | | |3
|R |E |F |R |I |G |E |R |A |N |T | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|4 |E |L |U |A |N |T | | | | | | | | | | | | | | | | |5 |D |I |C |H |L |O
|R |O |M |E |T |H |A |N |E | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|6 |E |P |R |O |U |V |E |T |T |E | | | | | | | | | | | | | | | |7 |D |E |N
|S |I |T |E | | | | | | | | | | | | | | | | | | |8 |A |Q |U |E |U |S |E | |
| | | | | | | | | | | | | | |Définition de la chimie de synthèse
La synthèse d'une espèce chimique est une transformation au cours de
laquelle les réactifs mis en jeux conduisent à un produit dont l'espèce
chimique est recherchée.