Aurélie 10/06/12
 

 

   La vision, les eaux de consommation, bac L- ES Pondichéry 2012.

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Document 1 : Aristote explique la perception de la couleur d'un objet par l'altération progressive d'une sorte de rayon visuel émis par l'oeil, qui perdrait de son intensité au fur et à mesure de son éloignement.
Ainsi la couleur perçue d'un objet dépendrait de sa distance par rapport à l'oeil. Par exemple un obje blanc qu'on éloigne searit touché par un rayon visuel de plus en plus affaibli et apparaîtrait, au fur et à mesure de son éloignement, d'abord rouge, puis vert, et enfin noir.
Document 2 : le mécanisme optique de la vision d'après Alhazen.
 Les géomètres appellent rayons, les rayons visuels par analogie avec les rayons solaires et les rayons du feu : en effet, les plus anciens d'entre eux considéraient que la vision est au moyen d'un rayon qui sort de l'oeil pour aboutur à l'objet vu, le rayon produisant ainsi la vision.
Quant à ceux qui considèrent que la vision est produite par le renvoi d'une forme de l'objet vu à l'oeil, ils estiment que le rayon est la lumière qui se propage depuis l'objet vu suivant des trajectoires rectilignes se rencontrant au centre de l'oeil.Une trop forte lumière blesse les yeux. La vision ne provient donc pas de l'émission de l'oeil vers l'objet, mais de l'inverse. C'est la déclaration que fait Alhazen.
Extraits tirés du  " Discours de la lumière" et de " Quelques égnigmes scientifiques de l'Antiquité à notre temps" par Marcel Nordon.
Document 3 : vers une compréhension du mécanisme de la perception des couleurs.
Thomas Young écrit  :" il est à peu près impossible d'attribuer à chaque point de la rétine un nombre infini de particules dont chacune vibrerait à l'unisson avec chaque ondulation possible de la lumière. Il devient donc nécessaire d'en supposer le nombre limité, à trois exemple..." Il émet donc l'hypothèse de la présence de trois types de récepteurs dans la rétine.
En 1963, les travaux de Marks et d'autres équipes de physiologistes apportent un argument décisif en faveur de la théorie de Young, discutée depuis plus de 50 ans. A l'époque, l'expérimentation sur des cellules de la rétine humaine, beaucoup plus petites que celles des poissons, présentait des difficultés techniques qui semblaient insurmontables. Ils mesurent donc la quantité de lumière absorbée par des cellules visuelles des poissons rouges. Les résultats obtenus sont regroupés dans le graphique suivant :

D'après " Données biochimiques et électrophysiologiques récentes sur la vision chromatique " L. Cornu, l'année psychologique N°67-2. 1967.
Montrer que la conception d'Aristote a eté progressivement remise en cause et ne peut plus être soutenue avec les connaissances actuelles.

Aristote, dont les conceptions ont dominé tout le monde antique et le Moyen-âge,  fournit une première série d'explications à la vision des couleurs. L'oeil  envoie des rayons "tâter" les objets environnants afin d'en déduire leur forme et éventuellement leur couleur.
Le phénomène d'émission de l'oeil : cela se traduit par une flèche qui va de l'oeil vers l'objet.
Le recaptage de l'image reçue : cela doit se traduire par une flèche qui va de l'objet vers l'oeil.


De nos jours, un objet éclairé est visible lorsqu'il diffuse vers l'oeil une partie de la lumière reçue : cela se traduit par une flèche qui va de l'objet vers l'oeil.

Newton montra que la lumière solaire peut  être décomposée  en une infinité de couleurs différentes parmi lesquelles ne se trouve ni le noir ( absence de couleurs) ni le blanc ( présence simultanée de l'ensemble des couleurs).


A chaque couleur primaire correspond une couleur complémentaire.
Couleur primairecouleur complémentaire
rougecyan
vertmagenta
bleujaune
Thomas Young découvre qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser tous les rayons du spectre pour reconstituer de la lumière blanche, mais que trois d'entre eux suffisent.
Il propose que la vision humaine utilise trois capteurs rouge, vert et bleu (RVB) capables de réaliser la synthèse de toutes les autres couleurs. Plusieurs années plus tard cette hypothèse a été confirmée par des expérimentations physiologiques sur l'oeil.


Nous avons besoin de 2,5 L d'eau par jour pour assurer le bon fonctionnement de notre organisme. les aliments en apportent une partie mais l'essentiel des apports provient surtout de l'eau notamment l'eau du robinet et les eaux minérales.
Document 1 : les eaux de consommation.
L'eau du robinet, issue d'eau prélevée dans les rivières ou les nappes phréatiques doit subir des traitements pour être propre à la consommation. Par contre, les eaux minérales provenant des nappes souterraines protégées ne subissent pas ou très peu de traitement. Les eaux minérales possèdent des propriétés thérapeutiques spécifiques : certaines riches en magnésium sont à privilégier en cas de fatigue ou de constipation, celles riches en sodium sont à modérer quand on surveille ses apports en sel en cas de trobles cardio-vasculaires et celles riches en fluor ( bon pour l'émail des dents ) peuvent devenir néfastes à trop forte dose.
Document 2 : critères de qualité et normes de potabilité de l'eau du robinet.
Une eau du robinet est déclarée potable si elle répond à des critères da qualité qui portent notamment sur :
- la qualité microbiologique : l'eau ne doit contenir ni parasite, ni virus, ni bactérie pathogène.
- la qualité chimique : les substances chimiques autres que les sels minéraux, font l'objet de normes très sévères. Ces substances sont dites indésirables ou toxiques.
- la qualité physique et gustative : l'eau doit être limpide, claire, aérée et ne doit présenter ni saveur ni odeur désagréable.
- les substances indésirables : leurs présence est tolérée tant qu'elle reste inférieure à un certain seuil ( le fluor et les nitrates par exemple ).
- les ubstances à effet toxiques : le plomb et le chrome en font partie.
- les eaux adoucies ou déminéralisées : les eaux traitées par un adoucisseur d'eau doivent contenir une teneur minimale en calcium ou en magnésium.
D'après le site internet "www.lesagencesdel'eau.fr".
Ions
sodium
sulfate
chlorure
nitrate
fliorure
 concentration maximale admissible en mg/L 200
250
200
50
1,5
Document 3 : composition de l'eau du robinet de Mme X et de deux eaux minérales.

Ions
Eau du robinet ( mg/L
eau minérale A ( mg/L)
eau minérale B ( mg/L)
calcium Ca2+
42
555
241
magnésium Mg2+
15
110
95
sodium Na+
10
14
255
potassium K+
24
4
50
bicarbonate HCO3-
45
403
1685
sulfate SO42-
90
1479
143
chlorure Cl-
10
11
38
nitrate NO3-
1,5
3
1
fluorure F-
0,6
0,4
2





Précisez le ( ou les ) critère(s) de potabilité relatif(s) à la santé publique et celui ( ou ceux) relatif(s) uniquement au confort du consommateur.
La qualité microbiologique, la qualité chimique, la qualité physique et gustative, les substances indésirables sont des critères de potabilité relatifs à la santé public.
L'eau adoucie ou déminéralisée est un critère relatif au confort du consommateur.
Expliquez si les eaux minérales A et B respectent les critères de potabilité de l'eau du robinet. Si non, expliquez leur autorisation ministérielle de distribution ( toujours bien spécifiée sur l'étiquette ).
L'eau minérale A est trop riche en sulfate, l'eau minérale B est trop riche en ion sodium.
Une eau trop riche en sulfate, aura une action diurétique. Attention le sulfate diminue l'absorption du calcium.
Une eau trop riche en bicarbonate est
recommandée pour les diabétiques, les obèses et déconseillée pour les cardiaques, les hypertendus.
L'eau trop riche en calcium
est déconseillée en cas de calculs rénaux.
L'eau trop riche en sodium est utilisée pour les troubles digestifs des voies biliaires. Elle est déconseillée aux personnes souffrant d'hypertension ou suivant un régime sans sel.
Mme X souffre de risques cardiovasculaires et soufre fréquemment de constipation. Sa voisine lui conseille, de boire régminérale A ou B. par goût, elle décide d'acheter de l'eau minérale B set de boire uniquement cette eau là pendant plusieurs semaines.
Proposez une argumentation pour expliquer à Mme X qu'il lui est fort déconseillé de boire toujours la même eau minérale et surtout l'eau B.
Changer d'eau minérale apporte un meilleur équilibre en minéraux.
L'eau minérale B, trop riche en sodium et en bicarbonate, est déconseillée aux personnes souffrant de risques cardiovasculaires.
Précisez si les ions portent une charge électrique. Classez les ions en anions et en cations.
Les ions portent une charge électrique positive ou négative.
Cations : calcium Ca2+, magnésium Mg2+, sodium Na+, potassium K+.
Anions : bicarbonate HCO
3-, sulfate SO42-, chlorure Cl-, nitrate NO3-, fluorure F-.
Un échantillon d'eau est électriquement neutre. Expliquer la conséquence de cette propriété sur la composition de l'eau.
On note entre crochets les concentrations.
2 [
Ca2+] + 2[Mg2+] +[Na+] +[K+] = 2[SO42-] +[HCO3-] +[Cl-]+[NO3-]+[F-].








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