Sujet du bac 2013 de physique-Chimie (enseignement obligatoire) — Centres étrangers (Série S) (Série S)

13PHYCOG1.1 Page Session 2013 BACCALAURÉAT GÉNÉRAL PHYSIQUE – CHIMIE Série S Durée de l’épreuve : 3 heures 30 Coefficient : 6 L’usage de la calculatrice électronique est autorisé Ce sujet comporte 3 exercices présentés sur 14 pages numérotées de 1 à 14, y compris celle-ci. L’annexe (page 14) est à rendre avec la copie. Le candidat doit traiter les trois exercices qui sont indépendants les uns des autres : Exercice I - La télémétrie LASER (7 points) Exercice II - L’estérification (8 points) Exercice III – Le génie des physiciens et des chimi stes au service de la mesure du temps (5 points) 13PHYCOG1.1 Page Exercice I – La télémétrie LASER (7 points) « Déterminer le champ de gravité de la Terre, mesur er le niveau des océans et des glaciers, suivre la tectonique des plaques, étalonn er les instruments spatiaux, étudier la Lune et les planètes, et même tester la physique fo ndamentale, toutes ces tâches nécessitent des mesures précises de distance, qui se font par télémétrie laser (…) En pratique, on mesure le temps de vol d’une impulsion lumineuse entre une station au sol et une cible placée sur le satellite dont on veut déterminer la distance. La station est constituée d’un laser pulsé, d’un dispositif de détection et de datation, et d’un télescope. Le laser émet des impulsions lumineuses très brèves (20 picosecondes), d’une puissance instantanée fantastique. La plupart d’entre eux émettent une impulsion tous les dixièmes de seconde, soit une cadence de tir de 10 hertz, mais certaines atteignent des cadences de tir de quelques kilohertz. La date de départ de l’impulsion est déterminée ave c précision. La cible, équipée d’un réflecteur, renvoie le faisceau en direction de la station, laquelle détecte et date le faisceau de retour. La distance est déduite des di fférences entre les dates de départ et de retour des impulsions émises par la station et réfléchies par la cible. » D’après …