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Corrigés de BAC

Bac Physique-Chimie

Polynésie 1

Dans ce cours, Léa aborde l'exercice sur l'éclipse solaire qui est tombée au Bac l'année dernière en Polynésie. Elle explique que cet exercice fait partie des exercices optionnels du Bac de Physique. Elle souligne également que l'exercice concerne l'optique géométrique et plus particulièrement la lunette astronomique. Léa présente brièvement la lunette astronomique comme un instrument à focale composé de deux lentilles convergentes.

Ensuite, Léa passe à la résolution de l'exercice. Elle explique que la première étape consiste à identifier les termes "objectif" et "oculaire" dans la figure de la lunette de Galilée. Elle indique que la lentille L1 est l'objectif car elle est la plus proche de l'objet observé, tandis que la lentille L2 est l'oculaire car elle est proche des yeux.

Léa poursuit en demandant aux étudiants de donner le nom scientifique du point P où les rayons se croisent pour la lentille L1. Elle rappelle que les rayons se croisent au foyer principal image de la lentille L1.

Ensuite, Léa aborde l'éclipse du 10 juin 2021 et fournit les données techniques de construction de la lunette utilisée. Elle explique qu'il faut positionner le foyer principal objet de la deuxième lentille au même endroit que le foyer principal image de la première lentille pour que la lunette soit afocale.

Léa répond ensuite à une question sur le passage d'un rayon lumineux issu de B infini à travers le centre optique O1 de la lentille L1. Elle explique qu'un rayon qui traverse le centre optique d'une lentille n'est pas dévié et trace le rayon lumineux correspondant sur un schéma.

Léa poursuit en demandant aux étudiants de donner les caractéristiques de l'image obtenue (A1-B1). Elle mentionne que l'image est renversée et réduite, et précise que c'est une image réelle car les rayons se croisent effectivement.

Ensuite, Léa demande aux étudiants de tracer le rayon lumineux issu de B1 passant par le centre optique O2 de la lentille L2 pour obtenir l'image finale A2-B2 de la lune. Elle explique que ce rayon-là n'est pas dévié et que son image ressort à l'infini car il se trouve dans le plan focal objet de la lentille L2.

Enfin, Léa demande aux étudiants de représenter le faisceau de rayons lumineux issus de B-infini passant par les bords des lentilles L1 et L2. Elle explique que les rayons se croisent tous au point B pour former une image intermédiaire, puis ressortent parallèles car l'objet est à l'infini.

Léa conclut en précisant que cet exercice aura été utile et annonce qu'elle continuera la suite dans une prochaine vidéo.

Bonjour à tous, c'est Léa pour STUDIO. Aujourd'hui, on se retrouve pour corriger un exercice sur l'éclipse solaire qui est tombée au Bac l'année dernière en Polynésie. Donc cet exercice fait partie des exercices optionnels qu'on a au Bac de Physique. C'est un exercice qui est sur cinq points et donc dans cet exercice on va s'intéresser à l'optique géométrique dans l'ensemble. Donc ça vous ramène au chapitre sur la lunette astronomique que vous avez déjà vu en classe. Alors donc là on vous dit voilà, donc on pose un peu le contexte. Bon, ce texte il n'est absolument pas utile pour la suite, on veut vraiment étudier la lunette astronomique et donc on vous fait ici un petit encadré sur ce que c'est la lunette astronomique. Ce qui est important pour vous, c'est de savoir que c'est un instrument à focale mais normalement vous devez déjà le savoir et donc on vous dit qu'à chacune des extrémités vous avez une lentille convergente. Donc ça, ça aide à placer le contexte et le but c'est de savoir ce qu'on en fait. Donc ici on vous renvoie à la figure 1 qui représente cette lunette de Galilée de manière simple et on vous demande d'identifier les termes d'objectif et oculaire. Donc normalement c'est quelque chose que vous devez savoir. L1, donc cette lentille là ici, c'est celle qui est le plus proche de l'objet qu'on observe donc c'est ça l'objectif et L2 ici c'est celle qui est proche des yeux donc c'est l'oculaire. C'est ça qu'il faut savoir ici. Pour la lentille L1, donnez le nom scientifique du point P où les rayons se croisent. Ça aussi c'est quelque chose à savoir, vous savez que les rayons se croisent au foyer principal image de L1. Donc là je n'ai pas grand chose à vous dire, c'est vraiment du cours, si vous ne savez pas ça je vous renvoie à votre cours, à vos bouquins, etc. Donc ensuite, on vous parle un peu de cet éclipse. On vous dit qu'éclipse du 10 juin 2021, c'est l'alignement du centre du soleil de la lune et de la terre. Donc on vous montre le schéma ici et on vous donne ce qui est important pour vous, c'est les données techniques ici de construction de cette lunette. On vous dit qu'on vous donne un peu des précisions sur ce qu'on peut voir, qu'on peut l'utiliser comme une longue vue, etc. Donc là on va faire un peu des constructions. Alors on va suivre la même construction que normalement vous avez à faire sur l'analyse qui va avec votre copie. Alors moi je vous refais les étapes séparément pour qu'on comprenne bien comment c'est fait, mais vous n'avez pas à faire autant de schémas différents. Donc la première chose qu'on demande c'est la lunette commerciale utilisée est afocale. Donc ça c'est extrêmement important, on l'a déjà souligné ensemble. Et on vous dit de positionner le foyer principal objet, le foyer principal image. Donc pour une lunette qui est afocale, ce qu'il faut c'est que le foyer principal objet de la deuxième lentille coïncide avec le foyer principal image de la première lentille. Ça connaître par coeur, donc je sais exactement ce que ça veut dire d'être afocale, parce que les rayons vont converger en f1 prime et on veut que ces mêmes rayons ressortent à l'infini, et pour qu'ils ressortent à l'infini, il faut qu'ils soient forcément en f2. C'est des choses, je vous renvoie à vos cours si vous ne le savez pas, et donc pour ça il suffit de mettre ici f2, ici, et donc pour avoir f2 prime, je sais que c'est la même distance de ce côté-là et de ce côté-là, et donc là ça marche. Ensuite on me dit, comment le rayon lumineux issu de B infini passe par le centre optique O1 en traversant la lentille L1 ? Encore une fois c'est du court, un rayon qui passe par le centre optique du lentille n'est pas dévié. Sur le document réponse à rendre avec la copie, tracez le rayon lumineux issu de B infini passant par le centre optique O1 de la lentille, permettant d'avoir l'image intermédiaire. Donc là j'utilise deux choses. De un, j'utilise le fait que un rayon qui part de l'infini, il arrive dans le plan focal image de la lentille. Ensuite, j'utilise ce que j'ai dit précédemment dans la question 4, qu'un rayon qui passe par O n'est pas dévié, et du coup vous voyez, si je prends ces deux conditions, j'ai le plan focal, j'ai ce rayon qui n'est pas dévié, et il se croise en B prime, donc ça me permet d'obtenir l'image. C'est un peu difficile, c'est juste que ce n'est pas spécialement les 4 figures que vous retenez le mieux, c'est ces histoires de rayons infinis, mais il suffit de regarder toujours les rayons qui ne sont pas déviés et les histoires de plan focal. Normalement, ça marche bien. Ensuite, on me demande de donner les deux caractéristiques de l'image A1-B1 obtenue. Bon, là les caractéristiques des images, vous les connaissez, on peut dire plein de choses. Donc la première chose qu'on peut dire, c'est qu'elle est renversée A1-B1. Pardon, j'ai écrit B prime, mais c'est B1. Hop, c'est corrigé. Et donc elle est renversée, vous voyez qu'elle n'est pas dans la même direction, donc A-B infini, ce serait ce truc-là à l'infini, on ne sait pas trop ce que c'est. Mais peu importe, là c'est certainement une planète ou autre qui est à l'infini, et donc on voit ici. Donc c'est une image qui est réduite, qui est renversée, parce que vous voyez que la direction change, donc a priori si j'observe quelque chose à l'infini, il est renversé. Après quand on veut faire des planètes ou quelconque autre astre, en fait on s'en fiche un peu, on ne voit pas trop qu'il est renversé, ce n'est pas important. Mais si je regardais par exemple un arbre ou quelque chose qui est suffisamment long pour que ce soit considéré à l'infini, je le verrais comme étant renversé. Autre chose qui est importante, c'est que pour la lentille L1, c'est une image qui est réelle, c'est-à-dire que si je me place du point de vue des rayons, c'est des rayons qui se croisent effectivement. Vous voyez, on va dans la direction de l'axe optique comme ça, on n'a pas besoin de tracer des rayons en pointillés pour se faire se croiser ce qu'on veut. C'est la manière de voir que c'est une image réelle. Alors bon, il n'y a pas besoin de le justifier ici, ça suffit de dire ça. Ensuite, sur le document réponse à rendre avec la copie, tracez le rayon lumineux issu de B1 par le centre optique O2. On obtient alors l'image finale A2, B2 de la lune. Donc c'est ce que je vous ai mis ici. Donc j'ai tracé ça, et donc je sais que ce rayon-là n'est pas dévié, on l'a vu ensemble. Et je sais que comme il est dans le plan focal objet de la lentille L2, son image va se former dans le plan focal image, ici a priori. Pardon, je vous ai dit n'importe quoi. Son image va ressortir à l'infini. On sait qu'un objet qui est dans le plan focal objet ressort à l'infini, du coup s'il ressort à l'infini, ça veut dire que les rayons sont parallèles comme ça, ils ressortent parallèles, donc il suffit d'avoir un rayon pour avoir tous les rayons. Donc là, j'ai juste tracé la marge du deuxième rayon, mais je sais, ce qui m'intéresse, c'est qu'ils ressortent parallèles. Huit, on nous dit sur le document réponse à rendre avec la copie, représenter le faisceau de rayons lumineux issus de B-infini passant par les bords de la lentille L1, puis la lentille L2. Donc là, grosso modo, vous voyez, c'est exactement la même chose, sauf qu'au lieu de considérer juste ce petit rayon-là qui passait par le centre, on va tous les considérer. En général, c'est quelque chose qui vous embête un peu, parce que vous savez pas trop comment faire, vous savez que grosso modo, ça ressort à l'infini, mais vous savez pas trop comment gérer ça. Alors, le but, c'est de savoir les points où les rayons se croisent. C'est déjà la première chose à faire. Donc là, je sais que mes rayons vont tous se croiser ici, au point B, pour former cette image intermédiaire. Ensuite, je sais qu'ils vont tous ressortir parallèles, parce que j'ai un objet qui est à l'infini. Donc avec ça, normalement, on peut tout faire. Vous voyez, je vais là, du bord de la lentille, j'arrive au point B, et ensuite, je veux qu'ils ressortent parallèles, donc je trace le rayon parallèle qui va couper la lentille ici. Et c'est la même chose pour tous les rayons, donc c'est pas plus compliqué que ça. Ici, normalement, tout le travail a déjà été fait avant, le plus important, c'est de savoir où est-ce qu'on se croise et avec quel angle on repart de l'infini. J'espère que cet exercice vous aura été utile, on fait la suite dans une prochaine vidéo.

Eclipse solaire du 10 juin 2021 (1)

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