Physique Bac ES, La représentation visuelle.

Séquence 1: Représentation visuelle

L’œil est un système optique qui peut être modélisé par un diaphragme, une lentille et un écran. Il existe deux types de lentilles minces : les lentilles minces convergentes et les lentilles minces divergentes.

La vergence V d’une lentille s’exprime, en fonction de la distance focale f’, par la relation: V/f = 1. Éléments caractéristiques d’une lentille mince convergente : centre optique, axe optique, foyers, distance focale.

Le punctum remotum (PR) correspond au point le plus éloigné qui peut être vu par un œil au repos. Le punctum proximum (PP) correspond au point le plus proche sur lequel l’œil peut accommoder.

L’œil myope est trop convergent.

Son punctum remotum n’est plus à l’infini mais à quelques dizaines de cm de l’œil. On le rend un peu moins convergent en ajoutant avant l’œil une lentille divergente.

L’œil hypermétrope n’est pas assez convergent.

Son punctum proximum est ‘‘très éloigné’’ de l’oeil. On le rend un peu plus convergent en ajoutant avant l’œil une lentille convergente.

Le presbyte n’arrive plus à accommoder assez pour voir les objets proches.

Son punctum proximum est éloigné de l’œil. Le presbyte portera donc des lunettes convergentes pour lire.

Synthèse additive

La superposition du rouge et du vert donne du jaune.

La superposition du rouge et du bleu donne du magenta.

La superposition du bleu et du vert donne du cyan.

Séquence 2: Nourrir l’humanité

Pour qu’une plante se développe, elle doit recevoir chaque jour de l’énergie et de la matière. Pour s’enrichir en carbone, hydrogène et oxygène, une plante a recours à la synthèse chlorophyllienne. Pour acquérir les éléments autres que le carbone, l’hydrogène et l’oxygène, les plantes grâce à leurs racines, vont les chercher dans le sol sous forme d’ions. Un sol est partagé en deux zones : la terre arable et la roche mère. L’argile et l’humus, présents dans le sol, s’associent pour former le complexe argilo-humique (C.A.H). L’eau, qui est présente dans la terre arable, peut dissoudre une partie des ions qui s’y trouvent pour donner une solution ionique, que l’on appelle la solution de sol. La connaissance du pH de la solution de sol est une donnée indispensable pour les cultivateurs. Très peu de végétaux sont capables d’assimiler le diazote contenu dans l’air et les sols sont pauvres en ions nitrate ; donc, pour avoir de belles récoltes, il est nécessaire d’apporter de l’azote aux plantes que l’on veut faire pousser. On le fait en utilisant des engrais azotés, mais leur utilisation excessive n’est pas sans danger. Pour apporter les éléments phosphore et potassium, on doit utiliser des engrais phosphatés et potassiques. Les agriculteurs doivent aussi utiliser des produits phytosanitaires pour protéger leurs cultures de tout ce qui pourrait nuire à leur développement : autres plantes, insectes, champignons, bactéries, virus…

L’eau est l’élément indispensable pour la survie sur la Terre. Les hommes utilisent, pour leurs besoins journaliers de l’eau de source, de l’eau du robinet et de l’eau minérale. L’eau de source et l’eau minérale sont des eaux potables sans qu’elles aient à subir de traitement, contrairement à l’eau du robinet. Toutes les eaux potables renferment de nombreux ions. Certains sont utiles, voire indispensables, mais d’autres ions ne doivent exister, dans l’eau, qu’à de très faibles quantités. Pour savoir, ce que l’on peut trouver dans une eau potable et en quelle quantité on peut le rencontrer, il existe des critères physico-chimique de potabilité. Pour rendre potable, une eau puisée dans un cours d’eau, il faut lui faire subir toute une série de traitements : décantation, floculation, filtration, ozonisation ou chloration,…. Toutes les eaux du robinet ne sont pas identiques ; certaines possèdent une « dureté » nettement supérieures à d’autres. Une eau ne doit être ni trop douce, ni trop dure.

Les corps gras ou lipides sont essentiellement des triglycérides c’est-à-dire des triesters du glycérol. Le glycérol est un triol, c’est-à-dire qu’il possède trois fois un fonction alcool : HO-CH²-CHOH

CH²-OH.

Pour obtenir les lipides, il faut faire réagir sur le glycérol un acide gras qui possède généralement plus d’une douzaine d’atomes de carbone. Il existe des acides gras saturés et des acides gras insaturés. Un produit naturel s’oxyde lorsque des atomes d’oxygène viennent se fixer sur sa molécule. Par exemple, les aliments rancissent lorsque le dioxygène de l’air vient se fixer sur les doubles liaisons des acides gras ou de leurs esters. Quand on expose les aliments à la lumière, il peut se créer des radicaux libres qui vont entraîner un rancissement plus rapide, car ces radicaux libres réagissent très vite sur le dioxygène de l’air. Pour conserver les aliments, il faut éviter la prolifération des micro-organismes et, pour cela, il faut les priver d’eau, de nourriture, de chaleur et d’oxygène. Pour les priver d’eau, on pratique le séchage qui consiste à éliminer toute l’eau que contenait l’aliment. La lyophilisation est une technique plus moderne de séchage, mais comme elle est très coûteuse, elle est encore peu utilisée. Pour conserver les aliments, on peut aussi les maintenir en immersion dans de l’alcool (fruits) ou du vinaigre (cornichons). Il existe aussi des anti-oxygènes ou anti-oxydants (comme la vitamine C) qui permettent de ralentir l’oxydation des aliments.

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