Sujet du bac 2017 de physique-Chimie (enseignement obligatoire) — Antilles-Guyane (Série S) (Série S)

17PYSCOAG1 BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SESSION 2017 PHYSIQUE-CHIMIE Série S Durée de l’épreuve : 3 heures 30 Coefficient : 6 L’usage de la calculatrice est autorisé Ce sujet ne nécessite pas de feuille de papier millimétré Le sujet comporte trois exercices présentés sur 13 pages numérotées de à , y compris celle-ci. Documents à rendre avec la copie : Annexe de l’exercice II……………………………………page . Annexe de l’exercice III……………………………………page . Le candidat doit traiter les trois exercices qui sont indépendants les uns des autres. 17PYSCOAG1 EXERCICE I - LE TRÈS GRAND TÉLESCOPE (9 points) Le VLT (Very Large Telescope) est situé dans le désert d'Atacama au nord du Chili à 2 635 m d'altitude. Il est constitué d’ un ensemble de quatre télescopes nommés Antu, Kueyen, Melipal et Yepun ayant des miroirs de 8,2 mètres de diamètre. L’objectif de c et exercice est de comprendre pourquoi les scientifiques construisent des télescopes ayant des diamètres de plus en plus grands. Les différentes parties sont indépendantes. PARTIE 1 : Un télescope du VLT Lorsqu'on observe une étoile à travers un télescope, l'image apparaît sous la forme d'une tache, dont la dimension est liée aux défauts que présente l'instrument, tels que : - la sensibilité aux fluctuations atmosphériques ; - la diffraction par l'ouverture limitée de l'instrument. On étudie l’influence du diamètre de l’ouverture circulaire du télescope sur la qualité de l’image formée. Pour cela, on réalise le montage suivant (figure 1), dans lequel le laser correspond à l’étoile et le miroir du télescope est modélisé par une ouverture circulaire de diamètre a produisant un phénomène de diffraction. Figure 1 : Expérience de diffraction Document 1 : Figures de diffraction : intensité lumineuse obtenue pour des ouvertures circulaires de diamètres 0,2 mm et 0,4 mm. 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 -0,03 -0,02 -0,01 0 0,01 0,02 0,03 Intensité lumineuse x (m) 𝑎 = 0,2 mm 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 …