QCM pour s’évaluer + mémentos et mémos visuels Tout le programme en 50 fiches détachables Schémas-bilans pour tout mémoriser visuellement Physique- Chimie Spécial Bac u lt r a - v i s u e l l e s ! MAGNARD S T o u t l e p ro g ra m m e e n fi c h e s
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QCM pour s’évaluer + mémentos et mémos visuels
Tout le programme en 50 fiches détachables
Schémas-bilans pour tout mémoriser visuellement
Physique-Chimie
Spécial Bacultra-visuelles !
MAGNARD
S
Tout le programme en fiches
MAGNARD
SChristian Mariaud
Professeur agrégéLycée Descartes, Tours
Physique-Chimie
Spécial Bacpécial Bultra-visuelles !Tout le programme en fiches
• L’année de première est une étape importante pour la préparation du baccalauréat . De bonnes bases sont absolument nécessaires, le programme de physique-chimie de terminale S étant étroitement lié avec celui de première S . il arrive souvent que l’épreuve du bac-calauréat fasse appel aux connaissances du programme de 1re S .
• Une solide culture générale est nécessaire pour réussir . Lisez des articles scientifiques, accumulez des connaissances . De nombreux exercices partent en effet d’une situation quotidienne que vous devez résoudre à l’aide de vos connaissances (par exemple, le sys-tème Galileo, le trou noir au centre de la galaxie sont de sujets qui sont sortis au baccalauréat) .
• Bien sûr, un travail régulier et une relecture de vos devoirs vous permettront de progresser et de consolider vos bases .
• Une participation active en classe est souhaitable . Les questions travaillées en cours seront autant de travail en moins à réaliser chez soi .
II Expériences réalisées en physique-chimie
• La maîtrise des gestes expérimentaux nécessite un entraînement régulier tout au long de l’année . Nous rappelons que l’épreuve de l’évaluation aux capacités expérimentales compte pour 1/5e de la note finale de physique-chimie au baccalauréat .
• Gérez bien votre stress : ne tremblez pas trop quand vous réali-sez des transvasements ou des prélèvements .
• Le respect des consignes de sécurité est importante . N’hésitez pas à signaler à l’enseignant vos doutes quant à l’utilisation de cer-tains produits ou matériels .
• en chimie, le rinçage d’une pipette ou d’une burette se fait avec la solution . La fiole se rince avec de l’eau distillée pour une dilution .
• Le rejet des solutions dangereuses ne se fait pas dans l’évier . en général, un flacon de récupération est mis à votre disposition .
III Physique-chimie et mathématiques
• La physique-chimie utilise de nombreux outils mathématiques, il faut donc se les approprier et les maîtriser .
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• Un vecteur est caractérisé par une direction, un sens et une norme . Par exemple, si a = cste, cela ne signifie pas que a = cste . Le premier cas fait appel à la norme d’un vecteur, le deuxième cas au vecteur lui-même . Évitez ce type d’erreur : a
�= cste .
• Maîtriser les calculs mentaux permet de savoir si la valeur du résul-tat est cohérente ou non .
• il faut bien maîtriser le maniement des relations et les fonctions inverses : x ⇔ x2 .
• il peut arriver que l’outil mathématique soit vu d’abord en phy-sique et seulement après en mathématiques . L’enseignant de sciences vous donnera les bases pour réussir, cependant, ses conseils ne peuvent pas remplacer un vrai cours de mathématiques .
IV Réussir un calcul
• il est important de maîtriser les conversions . en général, le calcul s’effectue avec des grandeurs dans le système international : chaque grandeur se rapporte dans une unité équivalente au mètre – kilo-gramme – seconde – Ampère .
• L’application numérique nécessite une bonne maîtrise de la cal-culatrice . N’oubliez pas les parenthèses et sachez utiliser les touches de raccourcis (×10^ peut être remplacé par E) . Si le calcul fait appel à une fonction trigonométrique (sinus, cosinus ou tangente), véri-fiez que votre calculatrice est en radian ou en degré .
• il ne faut pas oublier d’indiquer l’unité du résultat ( voir annexe 2), s’il y a lieu .
V Rédaction
• Les réponses doivent être argumentées et justifiées . Évitez de paraphraser les documents ; cela n’est pas intéressant et l’enseignant attend une réflexion scientifique .
• Utilisez au maximum, dans l’idéal, les expressions littérales et faites l’application numérique seulement à la fin .
• N’hésitez pas à faire des schémas ou à écrire des équations-bilan pour illustrer vos propos .
• Une critique du résultat est souvent attendue, notamment si l’on compare une valeur expérimentale avec une valeur théorique . La recherche de sources d’erreurs est alors importante .
7 Couleur, vision, image et source de lumière colorée
FICHE
1Constructions géométriques pour une lentille convergente
Les lentilles minces convergentes sont des objets transparents qui modifi ent la direction de propagation des rayons lumineux. On les retrouve dans des appareils servant à observer des objets très petits (microscope) ou très éloignés (lunette astronomique). Les lentilles permettent aussi de corriger la vue.
I Qu’est-ce qu’une lentille mince convergente ?
1. Caractéristiques d’une lentille convergente
• Une lentille est délimitée par deux surfaces dont l’une au moins est courbe.
• Une loupe peut être modélisée par une lentille ; cependant, une vitre n’est pas une lentille car ses deux surfaces sont planes.
• Une lentille est convergente si le centre est plus épais que les bords.
• Les rayons lumineux subissent deux fois le phénomène de réfraction (voir le programme de 2de) : à l’entrée et à la sortie de la lentille.
2. Symbole d’une lentille mince convergente
• Une lentille est dite mince si son épaisseur e est négligeable devant les rayons des deux calottes sphériques (R1 et R2) : e << R1 et e << R2.
• Elles possèdent souvent un axe de symétrie appelée axe optique.
Axe
F′optique
Symbole d’une lentillemince convergente
ee Axe optique
e
R2 R2
R1R1
Représentation de différentes lentillesconvergentes
II Points particuliers d’une lentille minceconvergente• On schématise un rayon lumineux par une demi-droite partant de la source avec une fl èche indiquant le sens de propagation de la lumière.
Lentille divergente : lorsque les bords sont plus épais que le centre, la lentille est dite divergente. Les rayons lumineux dans ce cas sont déviés différemment par rapport à une lentille convergente.
8 Couleur, vision, image et source de lumière colorée
• Tous les rayons passant par le centre optique O de la lentille ne sont pas déviés.
• Tout rayon arrivant parallèle à l’axe optique, après traversée de la lentille, converge en un point de cet axe appelé foyer image noté F′ .
• Tout rayon incident passant par le foyer objet noté F émerge de la lentille parallèlement à l’axe optique.
Axeoptique
Rayons lumineuxpassant par
le centre optique
Rayons incidentsparallèles à l’axe
optique
Rayons émergeantdu foyer objet
F′OFF′OF
F′O
III Construction géométrique de l’imaged’un objet• L’image d’un objet est obtenue après traversée des rayons dans la lentille.
• L’image est réelle si l’on peut la recueillir sur un écran, virtuelle dans le cas contraire.
Objet Image Construction
À l’infiniImage réelle,
située dans le plan focal image B′
A′OF
Avant le foyer objet F
Image réelle renversée
B′
A′F′OA
B
F
Dans le plan focal F À l’infini
F′OA
B
F
Entre le foyer F et la lentille
Image virtuelle droite
F′OA
B
F
B′
A′
9 Couleur, vision, image et source de lumière colorée
FICHE
2Relations des lentilles minces convergentes
La relation de conjugaison des lentilles permet de connaître la posi-tion et l’orientation de l’image formée. Le grandissement γ per-met de savoir si l’image est plus grande ou plus petite que l’objet.
I Distance focale et vergence d’une lentille
1. Orientation de l’espace
• Il est nécessaire d’orienter l’es-pace : l’image formée n’est pas tou-jours située derrière la lentille. Une lentille convergente peut donner d’un objet une image de même sens ou de sens contraire ( voir fi che 1).
• Pour rendre compte de cette réalité, il faut mesurer les longueurs de manière algébrique (valeur positive ou négative), c’est pourquoi on introduit une barre sur les longueurs mesurées.
2. Distance focale et vergence
• La distance focale f d’une lentille correspond à la distance entre le centre optique O et le foyer image F′.
• La distance focale est une grandeur algébrique : f ′ = OF′ = – OF.
• Pour déterminer expérimenta-lement la distance focale, on peut utiliser la méthode d’autocollima-tion : on place un miroir plan der-rière la lentille, lorsque l’objet est situé dans le plan focal, on constate une image nette formée alors sur l’objet : f ′ = – OA′.
• La vergence C d’une lentille est l’inverse de sa distance focale :
C = f1′. La vergence (grandeur algébrique) s’exprime en dioptrie
(δ) et la distance focale f ′ en mètre (m).
F′OA
B
F++
Orientation de l’espace :AB > 0, OF’ > 0 et OF < 0
F F′OAB+
+
M
B′A′
Principe d’autocollimation :A = A’ = F lorsque les réglages
sont bien effectués
10 Couleur, vision, image et source de lumière colorée
II Relations de conjugaison et de grandissement
1. Relation de conjugaison de Descartes
• La relation de conjugaison des lentilles convergentes lie les posi-tions par rapport au centre optique du point objet A, du point image
A′ et du foyer image F′ : 1
OA′–
1
OA
1
OF′= .
Les distances OA′, OA et OF′ doivent être exprimées avec la même unité.
• Si OA′ > 0, l’image est après la lentille. Si OA′ < 0, l’image est
avant la lentille.
• On montre d’après la relation de conjugaison que si l’on approche l’objet de la lentille, l’image s’éloigne de la lentille. D’une manière générale, l’objet et son image se déplacent dans le même sens.
2. Relation du grandissement
• La relation de grandissement des lentilles minces convergentes permet de lier les tailles et les positions de l’objet et de l’image :
A′B′AB
OA′OA
γ = = .
• Si γ > 0, l’image est droite, si γ < 0, l’image est renversée. Si γ > 1, l’image est plus grande que l’objet.
Dans ce cas – 1 < γ < 0 : l’image est renversée et elle est plus petiteque l’objet. La construction géométrique vérifie cette donnée.
B′
A′F′OA
B
F
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Physique-Chimie re S
Tout le programme en fiches détachables
Des synthèses de cours et des mémos visuels pour retenir l’essentiel
Des schémas-bilans pour tout mémoriser en un coup d’œil
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