Bac 2022Métropole · J1 remplacementCorrigé complet

Acide méthanoïque · Saturne (au choix) · ISS (au choix) · Fil de suture diffraction (au choix)

Durée : 3 h 3020 points4 exercices

Chapitres BO travaillés

T1.7·Comparer la force des acides et des bases T1.3·Analyser un système par des méthodes chimiques (titrages)T1.9·Élaborer des stratégies en synthèse organique T1.2·Analyser un système par des méthodes physiques T4.2·Former des images (lunette astronomique)T2.4·Mouvement dans un champ de gravitation T2.1·Décrire un mouvement (vecteurs vitesse/accélération)T4.1·Caractériser les phénomènes ondulatoires

PDF du sujet officiel

Session 2022 Métropole J1 remplacement, format Covid. Exo commun : l'acide méthanoïque (titrage pH-métrique, acide faible, K_A par Python, synthèse du méthanoate d'éthyle). Choix : observer les anneaux de Saturne (lunette astronomique), vitesse de la Station Spatiale Internationale (3ᵉ loi de Kepler), ou contrôle de la largeur d'un fil de suture (diffraction laser).

Exercice 110 pts≈ 1 h 30

L'acide méthanoïque

#acide méthanoïque#acide formique#titrage pH-métrique#pKa#Python#estérification#méthanoate d'éthyle

Partie 1 : étude des propriétés acido-basiques (titrage par NaOH 0,20 mol·L⁻¹ → c = 0,42 mol·L⁻¹, t_massique 84 % vs étiquette 85 %, pKa = 3,77 par méthode des courbes de distribution). Partie 2 : synthèse du méthanoate d'éthyle (HCOOH + C₂H₅OH ⇌ HCOOC₂H₅ + H₂O), rendement 48 % par titrage de l'acide restant, optimisation par distillation fractionnée → 93 %.

1.11. Propriétés acido-basiques de l'acide méthanoïque

Données :

couple acide-base acide méthanoïque / ion méthanoate : HCOOH(aq) / HCOO⁻(aq) ;
table de données de bandes d'absorption en spectroscopie infra-rouge (IR) :

Table des bandes d'absorption infrarouge, trois colonnes de liaisons. Liaison C=O : nombre d'onde 1700 – 1800 cm⁻¹, bande forte et mince. Liaison O–H (acide carboxylique) : 2500 – 3200 cm⁻¹, bande forte et large. Liaison C–H : 2800 – 3000 cm⁻¹, bande forte et mince.

propriétés physico-chimiques de différentes espèces chimiques :

Tableau des propriétés physico-chimiques de quatre espèces. Acide méthanoïque : CH2O2, 46,0 g·mol⁻¹, 101 °C. Éthanol : C2H6O, 46,1 g·mol⁻¹, 79 °C. Méthanoate d'éthyle : C3H6O2, 74,1 g·mol⁻¹, 54 °C. Eau : H2O, 18,0 g·mol⁻¹, 100 °C.

sur l'étiquette du flacon de l'acide méthanoïque concentré commercial utilisé, on lit que le titre massique minimum est de 85 %. La densité mesurée de ce produit est mesurée, elle vaut 1,19.

Pour étudier les propriétés acido-basiques de l'acide méthanoïque, une solution aqueuse d'acide méthanoïque, notée S, est préparée à partir de 1,0 mL d'acide méthanoïque concentré commercial dilué dans une fiole jaugée de 250 mL.

Le titrage d'un volume V = 25,0 mL de solution S est réalisé et suivi par pH-métrie. La solution titrante est une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium de concentration c_B égale à 0,20 mol·L⁻¹. La courbe du suivi pH-métrique est donnée en figure 1.

Figure 1 : courbe expérimentale du titrage par suivi pH-métrique. En ordonnée le pH, gradué de 0 à 13 ; en abscisse le volume versé de solution titrante en mL, gradué de 0,0 à 20,0. Les points de mesure, marqués par des croix serrées, partent d'un pH voisin de 2,5 et montent lentement jusque vers 4, puis la courbe s'élève brutalement sur une faible plage de volume avant de reprendre une montée très lente au-dessus de 12.

APP

T1.2

Écrire l'équation de la réaction support du titrage.

REAVAL

T1.2

Déterminer la valeur de la concentration en quantité de matière d'acide méthanoïque présent dans la solution S.

2 ptsREAVALCOM

T1.3

En déduire le titre massique de la bouteille. Commenter (étiquette : 85 %).

APP

T1.7

Écrire l'équation associée à la constante d'acidité K_A.

2 ptsANAREAVAL

T1.7

On utilise les valeurs de pH mesurées au cours de ce titrage pour déterminer si l'acide méthanoïque peut être considéré comme un acide fort ou un acide faible. L'exploitation des mesures de pH permet d'obtenir la figure 2.

Figure 2 : courbes de distribution obtenues à partir des mesures de pH effectuées lors du titrage. En ordonnée, les pourcentages des espèces, gradués de 0 à 100 ; en abscisse, le volume versé de solution titrante en millilitres, gradué de 0,0 à 20,0. Une courbe en tirets, légendée « courbe de distribution de HCOOH », part de 100 % et décroît jusqu'à s'annuler ; une courbe en pointillés, légendée « courbe de distribution de HCOO⁻ », part de 0 % et croît jusqu'à un palier à 100 %. Les deux courbes se croisent dans la partie gauche du domaine.

Estimer, en expliquant la démarche, à l'aide des figures 1 et 2, la valeur de la constante d'acidité K_A du couple acide méthanoïque / ion méthanoate à la température du titrage.

VALCOM

T1.7

Identifier une cause de l'écart avec K_A tabulé (1,75×10⁻⁴ à 25 °C).

APPREA

T1.7

Montrer que $Q_r = [\text{H}_3\text{O}^+]^2/((c_A - [\text{H}_3\text{O}^+]) \cdot c°)$ .

REA

T1.7

Montrer que $K_A = \tau_f^2 c_A/((1 - \tau_f) c°)$ .

APPREA

T1.7

Le calcul du taux d'avancement est effectué à l'aide d'un programme écrit en langage Python dont un extrait est donné en figure 3.

Figure 3 : extrait du programme écrit en langage Python, lignes numérotées de 4 à 13. Ligne 4 : commentaire « Demandes des valeurs utiles ». Ligne 5 : cA=float(input("Indiquer la concentration apportée cA (en mol/L) de l'acide :")). Ligne 6 : KA=float(input("Indiquer la valeur de la constante d'acidité KA :")). Ligne 7 : c0 = 1.0, valeur de la concentration standard en mol/L. Ligne 9 : commentaire « Equation du 2nd degré vérifiée par le taux d'avancement ». Ligne 10 : commentaire « équation du type : A*tau^2 + B*tau + C = 0 ». Lignes 11, 12 et 13 : A =, B = et C = suivis d'un point d'interrogation à compléter, avec en commentaire « expression de A », « expression de B » et « expression de C ».

Compléter les lignes 11, 12 et 13 permettant au programme d'être exécuté. Détailler la démarche.

Q10

VALCOM

T1.7

L'acide méthanoïque est-il fort ou faible (τ₂ = 0,044) ?

1.22. Synthèse du méthanoate d'éthyle

Q11

APP

T1.9

Le méthanoate d'éthyle peut être utilisé, par exemple, comme solvant organique, mais également pour donner une odeur de rhum à un aliment. La synthèse du méthanoate d'éthyle se fait à partir d'acide méthanoïque et d'éthanol. L'équation de la réaction modélisant cette transformation chimique peut s'écrire :

Équation de l'estérification en formules topologiques : l'acide méthanoïque, un carbone doublement lié à un O et lié à un OH, plus l'éthanol, une chaîne de deux carbones terminée par OH, donnent, par une double flèche d'équilibre, le méthanoate d'éthyle, un carbone doublement lié à un O et relié par un O à une chaîne de deux carbones, plus H₂O.

Écrire sur votre copie la formule semi-développée du méthanoate d'éthyle, entourer le groupe caractéristique et nommer la famille fonctionnelle associée.

Q12

ANAVAL

T1.9

Les spectres IR de l'acide méthanoïque et du méthanoate d'éthyle sont donnés en figure 4.

Figure 4 : deux spectres infrarouges côte à côte, tous deux avec la transmittance en ordonnée et le nombre d'onde en cm⁻¹ en abscisse, gradué de 4000 à 500 de gauche à droite. Le spectre n°1 reste proche de la transmittance maximale sur toute la partie gauche, à l'exception d'un creux étroit, puis présente une série de creux profonds et étroits dans sa partie droite. Le spectre n°2 présente au contraire, dans sa partie gauche, une large dépression irrégulière qui s'étend sur un vaste domaine, avant une série de creux plus étroits dans sa partie droite.

Attribuer, en justifiant, chaque spectre à l'espèce chimique correspondante.

Q13

APP

T1.3

Citer un intérêt du montage à reflux.

Q14

2 ptsREAVAL

T1.3

Calculer le rendement de la synthèse (n_acide restant = 0,13 mol).

Q15

ANAVALCOM

T1.3

Pour optimiser le rendement de la synthèse, on modifie certaines conditions expérimentales. Les différentes modifications sont présentées dans le tableau de la figure 5.

Figure 5 : tableau à trois colonnes : voie n°, protocole, rendement. Voie 1 : montage à reflux, 45 minutes, 0,50 mol d'éthanol, 0,25 mol d'acide méthanoïque, 5 gouttes d'acide sulfurique concentré et quelques grains de pierre ponce, rendement 67 %. Voie 2 : mêmes conditions mais 1,0 mol d'éthanol, rendement 76 %. Voie 3 : montage de distillation fractionnée, 45 minutes, 0,50 mol d'éthanol, 0,25 mol d'acide méthanoïque, mêmes ajouts, rendement 93 %.

Lors de la synthèse utilisant la voie n°3, le thermomètre au sommet de la colonne de distillation (colonne de Vigreux) indique une température de 54 °C.

À l'aide du tableau de la figure 5, identifier les conditions expérimentales mises en œuvre dans les protocoles qui permettent d'optimiser le rendement de la synthèse.

Exercice 25 pts≈ 50 min

Au choix A, Observer les anneaux de Saturne

T4.2·Former des images (lunette astronomique)

#Saturne#anneaux#division de Cassini#lunette afocale#grossissement#niveaux d'observation

Les anneaux de Saturne sont parmi les objets les plus fascinants et les plus accessibles à l'observation pour l'astronome amateur.

Selon la qualité de l'instrument d'observation, on peut distinguer plusieurs niveaux d'observation de cette planète. On présente en figure 1 les 4 premiers niveaux accessibles à l'astronome amateur.

Photographie de Saturne prise par la sonde Voyager 2 : la planète, striée de bandes claires, est entourée de son système d'anneaux vu sous un angle rasant. Source : ciclops.org.

Figure 1 : premiers niveaux d'observation des anneaux de Saturne, présentés côte à côte par des dessins de plus en plus détaillés. Niveau 1 : anneaux non visibles, la planète apparaît comme une simple tache allongée. Niveau 2 : oreilles, deux excroissances apparaissent de part et d'autre du disque. Niveau 3 : anneaux visibles, l'anneau se détache nettement du disque. Niveau 4 : division de Cassini, une fine séparation sombre apparaît dans l'anneau, désignée par une flèche.

Dans cet exercice, on s'intéresse à une lunette astronomique commerciale et on cherche à déterminer quel niveau d'observation de Saturne elle permet d'atteindre.

2.11. Modélisation optique de la lunette

APP

T4.2

La lunette astronomique que l'on propose d'étudier est modélisée par deux lentilles minces convergentes, notées L₁ et L₂, possédant le même axe optique. La modélisation de cette lunette est proposée sur la figure de l'annexe ci-dessous, où sont indiqués le foyer objet F₂ de la lentille L₂ et les foyers images F'₁ et F'₂ des deux lentilles.

Annexe à rendre avec la copie : schéma à compléter. Un axe optique horizontal traverse la figure. À gauche, la lentille L₁ est représentée par une double flèche verticale de centre O₁ ; deux rayons parallèles, inclinés de l'angle θ sur l'axe, arrivent sur elle depuis la gauche. À droite, la lentille L₂ est représentée par une double flèche verticale de centre O₂. Sur l'axe sont marqués, entre les deux lentilles, les points F'₁ et F₂ confondus, et à droite de L₂ le point F'₂. Deux cadres vides, placés au-dessus de chaque lentille, portent la mention « Nom de la lentille à légender ».

Indiquer, dans les cadres correspondant sur la figure de l'annexe, les noms « objectif » et « oculaire ».

APP

T4.2

Justifier que la lunette est un système afocal.

REA

T4.2

Construire l'image d'un objet à l'infini (vu sous θ) + angle θ'.

APP

T4.2

Définition du grossissement G.

REA

T4.2

Établir $G = f_1'/f_2'$ .

REA

T4.2

Déterminer f₂' pour G = 78.

2.22. Observation des anneaux de Saturne

On utilise la lunette astronomique de grossissement 78 modélisée dans la partie précédente pour observer Saturne et essayer de distinguer ses anneaux.

Données :

distance moyenne entre les centres de la Terre et de Saturne : D = 1,4×10⁹ km ;
distance entre la surface de Saturne et l'extrémité la plus proche de l'anneau C (anneau le plus proche considéré visible) : d_min = 1,4×10⁴ km ;
distance entre la surface de Saturne et l'extrémité la plus éloignée de l'anneau A (anneau le plus éloigné considéré visible) : d_max = 7,7×10⁴ km ;
largeur de la division de Cassini : d_cas = 4,8×10³ km ;
rayon de Saturne : R_S = 5,8×10⁴ km considéré comme faible devant D.

Schéma en deux parties. En haut, « Distance moyenne entre la Terre et Saturne » : Saturne à gauche, la Terre à droite, séparées par une double flèche cotée D = 1,4×10⁹ km. En bas, « Saturne et ses anneaux » vus de face : un disque central gris, entouré d'un anneau clair puis d'un cercle noir épais. Des flèches désignent l'anneau A (le plus extérieur), la division de Cassini (le trait noir) et l'anneau C (le plus intérieur). Trois doubles flèches horizontales cotent d(min) entre la surface et l'anneau intérieur, R(S) le rayon de Saturne, et d(max) jusqu'à l'anneau extérieur.

angle minimal à partir duquel notre œil peut distinguer deux objets très proches : ε = 2,9×10⁻⁴ rad.

Schéma de l'angle de séparation. Deux points voisins, l'objet 1 et l'objet 2, sont reliés à l'œil de l'observateur figuré en bas à droite par un triangle bleu. Les deux droites de visée forment entre elles l'angle θ. Légende : si θ est inférieur à ε, l'observateur ne peut pas distinguer l'objet 1 de l'objet 2.

REAVALCOM

T4.2

Décrire, en s'appuyant sur un calcul, comment apparaît Saturne à un observateur lors d'une observation à l'œil nu.

3 ptsREAVALCOM

T4.2

Déterminer le niveau d'observation de Saturne (figure 1) que l'on atteint avec la lunette astronomique utilisée.

Exercice 35 pts≈ 50 min

Au choix B, Vitesse de la Station Spatiale Internationale

T2.4·Mouvement dans un champ de gravitation T2.1·Décrire un mouvement (vecteurs vitesse/accélération)

#mouvement d'un satellite#orbite circulaire#repère de Frenet#interaction gravitationnelle#deuxième loi de Newton#mouvement circulaire uniforme#chronophotographie#échelle#référentiel géocentrique

La Station Spatiale Internationale (ISS) est un satellite artificiel de la Terre, observable de la surface de la Terre sous certaines conditions. C'est ainsi que, le 24 juin 2020, dans l'état de Virginie aux États-Unis, un astrophysicien a observé et enregistré le passage de l'ISS devant le Soleil. Pendant ce passage, la station spatiale se trouve entre le Soleil et le point d'observation. En réalisant une chronophotographie, on obtient l'image reproduite sur la figure 2.

Le but de cet exercice est de déterminer la vitesse de l'ISS à l'aide d'une loi de la mécanique puis en exploitant la chronophotographie, et de comparer les résultats obtenus.

Données

altitude moyenne de l'ISS : h = 419 km ;
constante de gravitation universelle : G = 6,67×10⁻¹¹ m³·kg⁻¹·s⁻² ;
distance Terre-Soleil : d₍TS₎ = 153×10⁶ km ;
diamètre du Soleil : D = 1,39×10⁶ km ;
masse de la Terre : M_T = 5,97×10²⁴ kg ;
rayon de la Terre : R_T = 6 371 km.

3.11. Détermination de la vitesse à l'aide d'une loi de la mécanique

La Station Spatiale Internationale est modélisée par un point matériel M, de masse m, en orbite circulaire à la distance R du centre de la Terre, de masse M_T. La Terre est supposée à répartition sphérique de masse, de centre T. Le mouvement de l'ISS est étudié dans le référentiel géocentrique d'origine prise au centre de la Terre et dont les axes pointent en direction d'étoiles lointaines ; il est supposé galiléen. On considère que seule l'interaction gravitationnelle avec la Terre est prise en compte.

APPCOM

T2.4

Schématiser, sans souci d'échelle, la Terre et l'ISS. Placer le repère de Frenet ( $\vec{u}_N$ , $\vec{u}_T$ ) et représenter la force à laquelle est soumise l'ISS.

APP

T2.4

Donner, dans ce repère, l'expression vectorielle de la force à laquelle est soumise l'ISS.

ANAREA

T2.4

Déduire de la seconde loi de Newton l'expression suivante de la vitesse v de l'ISS :

v = \sqrt{\dfrac{G\,M_T}{R}}

REA

T2.4

Calculer la valeur de la vitesse v de l'ISS.

3.22. Estimation de la vitesse de l'ISS à partir d'une chronophotographie

Le télescope utilisé pour réaliser la chronophotographie lors du passage de l'ISS devant le Soleil est situé au point O. Les positions réelles successives de la station sont repérées par des points M_i, i allant de 0 à 5. Les points S_i, i allant de 0 à 5, correspondent à la projection des points M_i sur le disque solaire, vus de la Terre (figure 2). La distance S₀S₅ observée permet de déterminer la distance parcourue par l'ISS, notée M₀M₅.

La figure 1 représente, sans souci d'échelle, la situation. Les points M₀ et M₅ correspondent aux positions extrêmes de l'ISS pendant l'observation, ainsi que leur projection sur le disque solaire S₀ et S₅. La durée du mouvement entre deux positions successives (exemple de M₀ à M₁, de M₁ à M₂…) vaut Δt = 0,11 s.

Figure 1 : schéma sans souci d'échelle de la situation. À gauche, la Terre de centre T et de rayon R_T, avec le point d'observation O à sa surface. Au centre, une colonne de croix représente les positions successives de l'ISS, entre M₀ en haut et M₅ en bas, à l'altitude h. À droite, le disque solaire porte les projections S₀ et S₅ ; deux rayons lumineux partent du disque solaire et convergent vers O en passant par M₀ et M₅. Une double flèche cotée d(TS) donne la distance Terre-Soleil.

Figure 2 : chronophotographie de l'ISS lors de son passage devant le Soleil. Le disque solaire, orangé, occupe toute l'image ; une double flèche horizontale en marque le diamètre. Six silhouettes sombres de la station, alignées, traversent le disque en diagonale du bas à gauche vers le haut à droite ; elles sont repérées S₀, S₁, S₂, S₃, S₄ et S₅. — Figure 2 : chronophotographie de l'ISS lors de son passage devant le Soleil (NASA, Joel Kowsky).

Dans cette partie, l'étude est réalisée dans le référentiel terrestre et les hypothèses formulées sont les suivantes :

le mouvement de la station est rectiligne uniforme pendant la durée nécessaire à la réalisation de la chronophotographie ;
les effets des mouvements de rotation de la Terre sur elle-même et de révolution de la Terre autour du Soleil ne sont pas pris en compte ;
M₀M₅ et S₀S₅ sont considérés comme étant des droites.

ANAREAVAL

T2.1

En exploitant notamment la chronophotographie donnée en figure 2 et le schéma de la figure 1, estimer la valeur de la vitesse v de l'ISS dans le référentiel d'étude lors de l'observation. Commenter la valeur obtenue au regard de celle calculée à la question Q4. Donner au moins un argument qui justifie l'écart constaté.

Le candidat est invité à prendre des initiatives et à présenter sa démarche même si elle n'a pas abouti. La démarche suivie est évaluée et nécessite donc d'être correctement présentée.

Exercice 45 pts≈ 50 min

Au choix C, Contrôle de la largeur d'un fil de suture

T4.1·Caractériser les phénomènes ondulatoires

#diffraction#laser#fil de suture#angle caractéristique#tache centrale#incertitude#USP

Mesure du diamètre d'un fil de suture chirurgical par diffraction d'un laser (λ = 532 nm). Relation L = 2λD/a (largeur tache centrale). Étalonnage L = 1,6·10⁻⁶/a, mesure sur fil polyamide inconnu, comparaison à la classification USP.

Données

λ = 532 nm = 5,32 × 10⁻⁷ m
Modélisation expérimentale : $L = 1{,}6 \times 10^{-6} / a$
Échelle USP : 0 (0,35-0,40 mm) · 2/0 (0,30-0,35) · 3/0 (0,20-0,30) · 4/0 (0,15-0,20) · 5/0 (0,10-0,15)
u(L) = 1·10⁻³ m (incertitude lecture tache)

4.11. Principe physique

APP

T4.1

Un fil de suture en chirurgie permet de rapprocher les deux bords d'une plaie afin de faciliter la cicatrisation. Le diamètre, la forme et la composition chimique des fils sont adaptés au type de tissu à recoudre (peau, muscle, tendon, nerf, etc.) mais aussi à la durée de cicatrisation et à la taille de la plaie.

Lors de la fabrication d'un fil, les industriels peuvent notamment contrôler son diamètre à l'aide d'appareils utilisant la diffraction de la lumière d'un laser (figure 1).

Figure 1 : photographie de l'appareil conçu pour contrôler le diamètre de fils fins : deux blocs, l'un blanc et l'autre rouge, se font face en laissant entre eux un espace étroit où passe le fil. Source : cersa-mci.com.

Dans cet exercice, on étudie le principe physique utilisé dans un appareil de contrôle du diamètre d'un fil puis on s'intéresse à un fil de suture vendu en pharmacie.

Données

longueur d'onde du laser utilisé : λ = 532 nm ;
pour des angles θ très petits devant 1 rad, on a tan θ ≈ θ avec θ en radian ;
extrait de la nomenclature américaine dite « USP » et correspondance avec le diamètre des fils :

Tableau à deux lignes : système USP et diamètre du fil en millimètres. USP 0 : 0,350 à 0,399. USP 2/0 : 0,300 à 0,349. USP 3/0 : 0,200 à 0,299. USP 4/0 : 0,150 à 0,199. USP 5/0 : 0,100 à 0,149.

Indiquer qualitativement comment évolue l'angle caractéristique de diffraction θ avec le diamètre a du fil.

APPREA

T4.1

Pour illustrer ce principe au laboratoire, on place, sur un banc d'optique, un laser émettant une onde de longueur d'onde λ et un fil de diamètre a connu. Un écran est placé à une distance D du fil. La largeur L de la tache centrale de la figure de diffraction est mesurée directement sur l'écran (figure 2).

Figure 2 : montage illustrant le principe physique utilisé par l'appareil de contrôle du diamètre d'un fil, dessiné en perspective. À gauche, un laser envoie un faisceau incident sur un fil vertical de largeur a, tendu dans un cadre. Derrière, à la distance D repérée par une double flèche, un écran incliné reçoit le faisceau diffracté ; la tache centrale y est allongée et sa largeur est notée L. L'angle entre l'axe du faisceau et le bord de la tache est noté θ, marqué de part et d'autre de l'axe.

Écrire, à l'aide de la figure 2, la relation entre l'angle caractéristique de diffraction θ et les grandeurs D et L.

REA

T4.1

Établir L = 2λD/a.

ANAVAL

T4.1

On réalise la mesure de la largeur de la tache centrale de la figure de diffraction pour sept fils de diamètres a connus. On représente alors L en fonction de 1/a.

Figure 3 : représentation graphique de L en fonction de 1/a. En ordonnée, L en mètres, graduée de 0 à 0,06 ; en abscisse, 1/a en m⁻¹, graduée de 0 à 35000. Sept points de mesure, marqués par des disques noirs, montent régulièrement de la gauche vers la droite sur un quadrillage fin.

Vérifier que les résultats expérimentaux de la figure 3 sont cohérents avec l'expression établie à la question Q3.

REA

T4.1

Montrer que $L = 1{,}6 \times 10^{-6} / a$ rend compte des résultats.

4.22. Mesure d'un fil de suture

Photographie de la figure de diffraction obtenue. Échelle : 1,0 cm visible sur la photo.

2 ptsREAVAL

T4.1

Une partie de l'étiquette du paquet contenant un fil de suture en polyamide de couleur bleue vendu en pharmacie est présentée ci-dessous.

Photographie d'une partie d'étiquette de paquet de fil de suture, portant les mentions « Polyamide monofilament, non-absorbable », « BLUE » dans un cadre arrondi, et « 5/0 » en gros caractères.

On obtient la figure de diffraction suivante (figure 4) en utilisant le montage expérimental décrit sur la figure 2.

Figure 4 : photographie de l'écran de l'appareil de contrôle. Sur un fond clair quadrillé de pointillés, une rangée horizontale de taches vertes s'étend de part et d'autre du centre ; la tache centrale, blanche, est nettement plus large que les autres. Une double flèche placée en haut à droite, accompagnée de la mention « 1,0 cm », donne l'échelle de la photographie.

En utilisant la figure 4, estimer la valeur du diamètre de ce fil de suture.

2 ptsVALCOM

T4.1

Analyser ce résultat par rapport à la plage USP (avec incertitude).

Méthodologie · Bac

Chaque corrigé suit une méthodologie de rédaction rigoureuse, avec formule littérale annoncée, étapes de calcul détaillées, analyse dimensionnelle et phrase de conclusion explicite. Compétences APP / ANA / REA / VAL / COM affichées par question pour cibler les attendus officiels de la grille d'évaluation Bac.