CC 2011 QCM 23 24 optique

[Enzamenclinique]

Bonjour, 

j'ai vraiment du mal avec ces 2 QCM (concours 2011 purpan , la correction donnée est : 23) ACE et 24) BDE, il n'y a pas de correction détaillée, qqn peut m'expliquer ou m'envoyer la correction ? A l'aide !!! Merci par avance

 

[Neïla]

Salut 

 

Avant toute chose, il faut savoir que les annales de 2011 ne sont plus réellement représentatifs de la difficulté de la partie optique du concours, car ça a été plutôt simplifié depuis. Ne t'embête pas trop alors si tu as du mal avec ces QCM.

 

Pour ton QCM 23 :

 

• Item A : on te demande la luminance énergétique : 

Tu sais que émittance = π.luminance et donc que luminance = émittance / π.

L = 6,28.10⁷ / 3,14 =  2.10⁷ W.m^-2.sr^-1 VRAI.

 

• Item B : Densité de flux lumineux en haut de l'atmosphère :

On a dans l'énoncé l'information selon laquelle le soleil est une source orthotrope et du coup E = L.Ω

E = 2.10⁷ . 6,25.10^-5 = 1,25.10³ W.m^-2 et non pas 10⁴. FAUX

 

• Item C : Au niveau du sol

On sait que l'atmosphère absorbe 20% de l'énergie solaire. Donc, c'est 80% qui passe.

On fait alors E x 0,8 = 1,25.10³ x 0,8 = 1 . 10^3 W.m^-2 = 1 kW.m^-2. VRAI

 

• Item D : d'après le cours, le rendement max se fait à 555nm, ou on aura 1W => 683 lumens. On ne dépassera jamais ce rendement maximal, qui est de 683, et on n'arrivera alors jamais à 1000. FAUX

 

• Item E : petit item de haute voltige (mais j'essaie d'expliciter ça au maximum)

On doit vérfier si la densité de flux au sommet de l'atmosphère quand le soleil est 30° à l'horizon est égale à la moitié de la densité de flux du soleil au zénith sur une même surface.
L'instensité de perçue dépend de la surface de la terre qu'éclaire le soleil. La formule du cours donne I = L.dS.cos (x)
Quand on est au zénith on est au I maximum (100% ou 1) → Imagine une pendule qui sonne midi pile.
Et plus on s'éloigne du zénith, moins on a d'ensoleillement (imagine ta pendule quand il est 10h ou 2h pile)
Quand on est à 30° (à 2h ou à 10h sur ta pendule, à 30° par rapport à l'horizon, donc à ton 3 ou à ton 9) on est en réalité à (90-30)°, soit 60° du zénith (de ton 12 sur ta pendule) ; on a donc (1. cos (60°)) de la densité par rapport au zénith.
Cos 60° = 0,5 (tu peux retrouver ces valeurs dans le formulaire RMN si jamais tu en as besoin) On a donc la moitié de la densité par rapport au zénith. VRAI

 

QCM 24 : 

 

 

• Item A : la  DO de la solution E = -log (transmittance _{solution E}) = -log (10 / 100) = -log (0,1) = 1. FAUX.
 
• Item B et C : DO de la solution S = -log (transmittance _{de la solution S}) = -log (1,78/100) = -log (1,78) -  -log (100) = - log (1,78) + log(100)

D'après les données de l'énoncé : 10^1/4 = 1,78 
donc DO = -log (10^1/4) +log (10²) = -0,25 + 2 = 1,75
donc transmittance de la solution S = 10^-DO = 10^-1,75. B VRAI

 
Item D : quand C=20 mmol/L, la DO est égale à 1
On sait aussi que la densité optique est directement proportionnelle à la concentration (loi de Beer-Lambert : DO = Epsilon.l.C, pour mieux visualiser ça, imagine un verre d'eau avec du café. Plus tu mets de café, plus la concentration augmente, et plus ça devient opaque, dense) donc si la concentration est divisée par 2 (10 mmol.L) alors DO est divisée par 2 donc DO = 0,5.
Et comme transmittance = 10^-DO = 10^-0,5 = 10^-1 x 10^0,5 = 0,1 x 3,16 = 0,316 = 31,6 %. VRAI
 
Item E : quand C = 20 mM, on a une DO de 1
On dit que la DO de la solution S est de 1,75
concentration et densité optique → directement proportionnels, on peut alors faire un produit en croix :
1        → 20 mM

1,75   → C

C = 1,75 x 20 /1 = 35 mM. VRAI

 

Voilà, j'espère avoir été la plus claire possible (densité optique faible, lol, pardon)

N'hésite pas à me relancer si ce n'est toujours pas compris 

 

Joyeux noël 

[Enzamenclinique]

@Neïla WAAAAAWWWW merci beaucoup pour cette réponse si complète, en plus un 24 au soir, Joyeux Noël Mère Noël Neïla