EOC - Sujet 1 - Académie de Lyon

Rappel sur les modalités de l'épreuve : Source :
http://www.education.gouv.fr/pid25535/bulletin_officiel.html?cid_bo=57468
Durée : 20 minutes
Temps de préparation : 20 minutes
Le candidat tire au sort un sujet comportant deux questions, portant sur
deux domaines de natures différentes du programme, et doit traiter les
deux questions. Pour les candidats qui n'ont pas choisi l'enseignement de
spécialité, les questions portent sur le programme d'enseignement
spécifique. Pour les candidats qui ont choisi l'enseignement de
spécialité, une question porte sur le programme de l'enseignement
spécifique et l'autre sur le programme de l'enseignement de spécialité.
Les notions et compétences mobilisées dans les programmes des classes
antérieures à la classe de terminale mais non reprises dans celle-ci
doivent être assimilées par les candidats qui peuvent avoir à les
utiliser.
En fonction du contenu du sujet tiré au sort par le candidat,
l'examinateur décide si l'usage d'une calculatrice est autorisé ou
interdit.
Cette épreuve a lieu dans une salle comportant du matériel de physique-
chimie afin que des questions puissent être posées sur le matériel
expérimental et son utilisation, sans que le candidat soit conduit à
manipuler. Évaluation des épreuves orales dans l'académie de Lyon : Par souci de cohérence dans l'Académie, il est proposé une grille
d'évaluation des épreuves orales faisant écho à celle des E.C.E.
Cette grille fait appel au travail réalisé par le groupe de ressources
disciplinaires sur le programme de terminale S, disponible sur le site
académique : http://www2.ac-
lyon.fr/enseigne/physique/phychi2/spip.php?article414.
L'évaluation est ainsi articulée autour des trois grandes compétences
communes au programme du tronc commun, de l'enseignement de spécialité et
des E.C.E :
|COMPÉTENCE |Nombre de |Décomposition du barème |Commentaires |
|ÉVALUÉE |points au | | |
| |total | | |
|CONNAISSANCES |8 points |4 connaissances environ |Il s'agit des |
| | |sont évaluées à raison de |connaissances de la |
| | |2 points par connaissance |colonne « connaissance|
| | | |implicite » du |
| | | |programme reformulé. |
|CAPACITÉS |10 points |3 à 5 capacités sont |Il s'agit des |
| | |évaluées de la façon |capacités de la |
| | |suivante : |colonne « capacités |
| | |1 capacité de type |exigibles » du |
| | |« extraire et exploiter » |programme reformulé. |
| | |évaluées à partir d'un | |
| | |document sur un total de 2| |
| | |à 4 points | |
| | |2 à 4 capacités autres sur| |
| | |un total de 6 à 8 points. | |
|ATTITUDE/ |2 points |utiliser les notions et le| |
|COMMUNIQUER | |vocabulaire scientifique | |
| | |adaptés, | |
| | |présenter, formuler une | |
| | |proposition, une | |
| | |argumentation, une | |
| | |synthèse ou une conclusion| |
| | |de manière cohérente | |
| | |complète et | |
| | |compréhensible. | |
De plus, l'usage de la calculatrice est à éviter et il est important de
réaliser un tirage au sort pour chaque oral.
Fiche à distribuer au candidat
La calculatrice est interdite
QUESTION 1 : propriétés d'une source Laser a) À l'aide d'informations extraites des documents ( et (, citer quelques
propriétés spécifiques du rayonnement produit par une source laser.
Nommer le principe décrit dans le document, à l'origine des propriétés
du faisceau précédemment citées.
b) Un laser hélium-néon émet une lumière avec une fréquence de valeur f =
4,8(1014 Hz. Exprimer la longueur d'onde de la lumière émise par le
laser au moyen d'une relation littérale dont on définira tous les
termes en précisant leurs unités. Calculer numériquement cette
longueur d'onde.
Aide au calcul : 3 ( 4,8 = 14,4 3 / 4,8 ( 0,63 4,8
/ 3 = 1,6
c) Un laser hélium-néon est utilisé par un élève pour étudier les effets
d'une fente verticale sur son faisceau. En plaçant un écran à un mètre
environ de la fente, l'élève observe une figure dont l'allure est : [pic] Décrire quel(s) changement(s) l'élève observera, sur l'écran, s'il
remplace le laser par un autre, de plus courte longueur d'onde.
Justifier à l'aide d'une relation littérale connue.
d) Décrire quel(s) changement(s) l'élève observera, sur l'écran, s'il
remplace la fente verticale par une fente double, chaque fente ayant
la même largeur que la fente simple précédente. Nommer le phénomène
responsable de ce changement à l'écran. En particulier, indiquer, en
justifiant, si le centre de la figure est une zone lumineuse ou
sombre. Document ( : spectres d'émission de deux sources de lumière rouge
|laser hélium-néon |lampe à filament munie d'un filtre rouge|
|[pic] | |
| |[pic] | Document ( : à propos de la lumière laser
Un laser est un appareil qui produit une lumière spatialement et
temporellement cohérente basée sur l'effet laser. Descendant du maser,
le laser s'est d'abord appelé « maser optique ». Une source laser
associe un amplificateur optique basé sur l'effet laser à une cavité
optique, encore appelée résonateur, généralement constituée de deux
miroirs, dont au moins l'un des deux est partiellement réfléchissant,
c'est-à-dire qu'une partie de la lumière sort de la cavité et l'autre
partie est réinjectée vers l'intérieur de la cavité laser. Avec
certaines longues cavités, la lumière laser peut être extrêmement
directionnelle. Les caractéristiques géométriques de cet ensemble
imposent que le rayonnement émis soit d'une grande pureté spectrale.
Le faisceau est souvent très étroit.
D'après le site : http://fr.wikipedia.org/wiki/Laser QUESTION 2 : à propos de l'isobutanol L'isobutanol est le nom usuel du 2-méthylpronal-1-ol.
a) Écrire la formule développée de l'isobutanol en utilisant son nom
systématique.
b) Comment appelle-t-on la technique qui a permis d'obtenir le spectre
reproduit dans le document ( ci-après ? Dans quel but est utilisée
cette technique dans les laboratoires de chimie ?
c) Identifier les groupes de protons équivalents dans la molécule et
montrer que ce décompte explique le nombre de signaux observé dans le
spectre du document (.
d) À quel groupe de protons peut-on attribuer l'heptuplet (signal à 7
pics) dans le spectre du document ( ? Document ( :
[pic]
Fiche pour l'évaluateur
Correction et barème QUESTION 1 : propriétés d'une source Laser |Question|Compétence évaluée |Correction |Barème |
|a) |Extraire et exploiter des |Le document ( montre que la source |/1 |
| |informations sur des |laser est quasiment monochromatique, | |
| |sources d'ondes et de |contrairement à une lampe rouge | |
| |particules et leurs |ordinaire. |/1 |
| |utilisations. |Le document ( évoque aussi la | |
| | |directivité du faisceau. |/1 |
| |Connaître le principe de |Le principe de l'émission stimulée est| |
| |l'émission stimulée. |à l'origine de ces propriétés. | |
|b) |Connaître et exploiter la |( = c/f |/1 |
| |relation entre la période | | |
| |ou la fréquence, la |( = 6,3(10-7 m = 6,4 ( 102 nm |/1 |
| |longueur d'onde et la | | |
| |célérité. | | |
|c) |Savoir que l'importance du|Si on diminue la longueur d'onde, le |/2 |
| |phénomène de diffraction |rapport entre la longueur d'onde et la| |
| |est liée au rapport de la |taille l'ouverture diminue, donc | |
| |longueur d'onde aux |l'importance du phénomène de | |
| |dimensions de l'ouverture |diffraction diminue. |