Sujets ES / L des épreuves Enseignement Scientifique

Sujets ES / L des épreuves Enseignement Scientifique
Durée de l'épreuve : 1 h 30 - Coefficient : 2
L'usage de la calculatrice est strictement interdit.
Le candidat doit traiter les trois parties qui sont indépendantes les unes des autres.
PARTIE 1 (8 points) :
REPRÉSENTATION VISUELLE
Théo, un élève de première, réfléchit à son orientation après le baccalauréat. Il hésite entre devenir illustrateur de
bandes dessinées ou concepteur de sites Internet (webmaster). Pour obtenir des informations sur ces deux métiers, il
rencontre la conseillère d’orientation de son lycée. Elle lui apprend que le métier d’illustrateur nécessite un sens affiné
des couleurs et une bonne maîtrise des logiciels de dessin alors que le concepteur de sites Internet doit plutôt avoir
une
bonne
connaissance
de
l’entreprise
et
une
maîtrise
parfaite
de
l’informatique.
Théo, qui ne porte pas de lunettes, décide aussi de consulter un ophtalmologue parce qu’il a l’impression de ne pas
voir correctement certaines couleurs. Il est de plus sujet à des maux de tête et des picotements dans les yeux après
avoir travaillé longtemps devant son écran d’ordinateur.
Document 1 : Compte-rendu du bilan ophtalmologique de Théo
Document 2 : anomalies de la vision des couleurs
Les trichromates anormaux sont des personnes qui présentent des anomalies de la vision des couleurs. Le tableau cidessous traduit les anomalies de fonctionnement de certaines de leurs cellules rétiniennes .
Cônes
anomalie de la vision
protanomalie
TRICHROMATES
ANORMAUX
deutéranomalie
tritanomalie
Cônes verts
Cônes rouges
Cônes bleus
fonctionnels
déficients
fonctionnels
déficients
fonctionnels
fonctionnels
fonctionnels
fonctionnels
déficients
D’après http://www.snof.org (Syndicat National des Ophtalmologistes Français)
Document 3 : symptômes de l’hypermétropie
Suivant le degré d’hypermétropie, l’âge, la sollicitation de la vision rapprochée, le sujet arrive plus ou moins bien à «
accommoder » : les symptômes sont donc plus ou moins perceptibles. La vision de loin est bonne, mais celle de près
est fatigante et peut se troubler. Peuvent s’en suivre des maux de tête, de la fatigue visuelle … .
COMMENTAIRE RÉDIGÉ :
Après son rendez-vous chez l’ophtalmologue, Théo retourne voir la conseillère d’orientation pour lui
expliquer qu’il n’a plus le choix entre devenir illustrateur de bandes dessinées ou concepteur de sites
Internet à cause des problèmes de vue qui sont à l’origine de ses symptômes (maux de tête et problème
pour voir certaines couleurs).
À partir des documents, rédigez son explication.
Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances (qui
intègrent, entre autres, les connaissances acquises dans différents champs disciplinaires).
PARTIE 2 (6 points) :
REPRÉSENTATION VISUELLE
Document 1 : l’invention des lunettes à double foyer.
Benjamin Franklin mit ses talents d'observateur au service de la science
expérimentale et fut, on le sait, à l'origine de bon nombre d'inventions : du
poêle à combustion interne, du paratonnerre mais aussi ... des lunettes à
double foyer.
L'âge arrivant, Franklin devait utiliser deux paires de lunettes : l'une pour voir
de près, l'autre pour voir de loin. Manipulations qui peuvent devenir fort
irritantes, on peut le comprendre....
Aussi eut-il l'idée de couper les verres de chaque paire en deux, puis de
disposer les moitiés de ses verres concaves dans la partie haute de sa
monture, et les moitiés convexes dans la partie basse.
Dans une lettre du 21 août 1784, Franklin explique, croquis à l'appui, à l'un de
ses amis, George Watley, sa découverte : des lunettes "qui me permettent de
voir des objets aussi bien lointains que proches et qui donnent à mes yeux une
acuité qu'ils n'ont jamais eue". !
Source : http://instants.over-blog.com
Document 2 : lentilles concaves et convexes
Lentilles convexes
Lentilles concaves
Document 3 : les verres progressifs
Actuellement, pour corriger les défauts de vision dont est atteint Benjamin Franklin, la solution la plus aboutie est
l’utilisation de verres progressifs.
« Le principe est de réaliser sur un seul et même verre, toutes les puissances nécessaires à la correction de la vision
de loin jusqu’à la vision de près, en passant par toutes les distances de vision intermédiaires. Cela est possible par
une augmentation douce et progressive de la puissance du verre entre le haut et le bas du verre : d’où le nom de
verre progressif ».
QUESTIONS
A l’aide des documents et des connaissances, répondre aux questions suivantes :
Question 1 :
En justifiant la réponse, citer les noms donnés aux lentilles convexes et aux lentilles concaves.
Question 2 :
En argumentant la réponse, indiquer les deux défauts de vision dont souffrait Benjamin Franklin.
Question 3 :
On s’intéresse ici à la vision de loin non corrigée de Benjamin Franklin.
Répondre à la question 3 sur la feuille-réponse en « annexe 1 à rendre avec la copie ».
Question 4 :
On s’intéresse ici à la vision de loin corrigée de Benjamin Franklin.
Répondre à la question 4 sur la feuille-réponse en « annexe 1 à rendre avec la copie »
Question 5 :
Le document 3 évoque la « puissance d’un verre ». Proposer un autre terme scientifique adapté en précisant
son unité.
PARTIE 3 (6 points) :
REPRÉSENTATION VISUELLE
Question 1:
L’image ci-contre représente ce que perçoit un jeune individu atteint
d'une rétinite pigmentaire.
Au cours de la consultation, son ophtalmologue lui explique que son
problème est dû à une :
Cochez la ou les réponses exactes sur cet énoncé




Maladie qui ne touche que la rétine périphérique
Détérioration des photorécepteurs rétiniens
Opacification du cristallin
Détérioration du nerf optique
Question 2:
Les cônes (dont il existe trois types) et les bâtonnets sont des photorécepteurs rétiniens dont les propriétés
déterminent la vision du monde.
Pour réaliser le graphique ci dessous, les photorécepteurs ont été exposés à des longueurs d'ondes différentes. Pour
chaque longueur d'onde, le photorécepteur a été soumis d'abord à une intensité lumineuse très faible, puis de plus en
plus forte (mesurée en lux). Le graphique représente l'intensité lumineuse minimale pour laquelle le photorécepteur
réagit.
Document : intensité minimale de stimulation des photorécepteurs en fonction de la longueur d'onde
Document de référence :
D’après cette étude, on peut dire que :
Dans chaque proposition, cochez vrai ou faux sur cet énoncé
Vrai
Faux
A. seuls les bâtonnets sont stimulés dans un endroit très peu éclairé
B. les cônes sont stimulés quelle que soit l’intensité de l’éclairement
C. les bâtonnets présentent une sensibilité maximale dans le bleu et le rouge
D.
chaque type de cône possède une sensibilité maximale pour une couleur donnée
Question 3 :
Densité des photorécepteurs d’un bord
à l’autre de la rétine
D'après Neurosciences DeBoeck
Université
La rétine possède 2 types de
photorécepteurs : les cônes et les
bâtonnets
1- Décrivez la répartition de ces
récepteurs sur le graphique ci-contre
2- Expliquez pourquoi on parle de
vision centrale et de vision périphérique,
et donnez les caractéristiques de ces
visions
ANNEXE 1
À RENDRE AVEC LA COPIE
PARTIE 2 : REPRÉSENTATION VISUELLE
Question 3 :
Sur le schéma ci-dessous, compléter le trajet des rayons lumineux expliquant le défaut de vision
de loin de Benjamin Franklin
Question 4 :
Sur le schéma ci-dessous, symboliser la lentille permettant de corriger le défaut de vision de loin
de Benjamin Franklin, puis compléter le trajet des rayons lumineux modélisant la correction de la
vision.
CORRECTION - Devoir type BAC 1ère L/ES n°1
Partie 2 : Physique chimie (6 points)
Partie 3 : SVT (6 points)
1
Question 1
Maladie qui ne touche que la rétine périphérique
Question 2
4x0.5 VFFV
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
Question 3
1- Cônes très nombreux au niveau de la fovéa (140000 /mm²)
Nombre diminue très vite quand on s'éloigne
Bâtonnets absents de la fovéa, nombre augmente avec maximum vers 20° puis diminution
Point aveugle sans récepteur
2- Vision centrale avec cônes: précise, en couleurs, de jour
Vision périphérique avec bâtonnets: de nuit, floue, en nuances de gris