Sujet Physique-Chimie — Terminale — Métropole — Bac 2023

EXERCICE 1 - OBSERVATION ORNITHOLOGIQUE D’UNE OIE CENDRÉE (11 points) Certains parcs ornithologiques proposent des sorties mêlant observations des oiseaux, suivies d’analyse d’échantillons récoltés comme par exemple des plumes. Cet exercice s’intéresse dans un premier temps à l’observation d’une oie cendrée à l’œil nu et à l’aide d’une longue-vue. Puis, dans un second temps, le phénomène d’interférences lumineuses est utilisé pour déterminer des dimensions caractéristiques de la structure d’une plume d’oie. Oie cendrée Données :  taille approximative d’une oie cendrée : 80 cm ;  taille approximative du bec d’une oie cendrée : 7 cm ;  distance focale de l’objectif L1 de la longue-vue : f1 = 450 mm ;  distance focale de l’oculaire L2 de la longue-vue : f2 = 30 mm ; ′  relation de conjugaison pour une lentille L de centre optique O : 1 1 1 où OA' est la distance ′ OA' OA f ' algébrique entre le centre optique de la lentille L et le point A’, OA �� � e �� s − t l � a ��� � d = istance �a��lg��ébrique entre le centre optique de la lentille L et le point A et f ’ est la distance focale de la lentille ; �����  grandissement transversal  OA' A'B' où A'B' est la taille algébrique de l’image A’B’ et AB est celle �O��A�� �A��B�� de l’objet AB ; =����� = ���� ����� ����  approximation dans le cas de petits angles (θ << 1 rad) : sinθ θ ; tanθ θ = = . 1. Observation d’une oie cendrée à l’œil nu L’œil est un système complexe que l’on peut modéliser par l’association : Axe optique Δ - d’une lentille mince convergente L, d’axe optique Δ, O F’ D de distance focale f ’ = OF' = 17 mm, de centre écran optique O ; ����� - d’un écran situé à une distance D = 17 mm du centre optique O. L Figure 1. Schéma simplifié du modèle de l’œil La rétine est une membrane qui tapisse le fond de l’œil et qui joue le rôle d’écran. L’oie cendrée est modélisée par un objet de hauteur AB perpendiculaire à l’axe optique en A et situé à 280 m du centre optique O. L’image de AB à travers la lentille L est notée A’B’. Q1. Justifier que la position de l’image A’B’ de l’oie par la