Bac S 2013 Asie CORRECTION © http://labolycee.org EXERCICE I. UN NOUVEAU STOCKAGE OPTIQUE : LE BLU-RAY (7,5 Points)
1. Le LASER, faisceau de lumière cohérente :
1.1. (0,25 pt) L’atome reçoit de l’énergie pour être excité. Il est le plus excité lorsqu’il est au niveau d’énergie supérieure E2 = 7,5- eV.
1.2. (0,5 pt) L’émission stimulée a lieu lorsque l’atome reçoit un photon d’énergie E = E2 – E1.
E = λ = λ = = 4,04×10–7 m = 404 nm
1.3. (0,25 pt) L’atome émet une radiation de même longueur d’onde que celle reçue.
1.4. (0,5 pt) La lumière LASER est unidirectionnelle, et elle est monochromatique.

2. Stockage des informations sur le disque LASER :
2.1. (0,25 pt) L’information étant codée à l’aide de deux valeurs 0 et 1, on dit qu’elle est stockée sous forme binaire.
2.2. (0,25 pt) La tension prend une infinité de valeurs, elle forme un signal analogique.
2.3.1.

(0,5 pt)

5TE = 100 µs
TE = 20 µs = 20×10–6 s fE = fE = = 5×104 Hz = 50 kHz
2.3.2. (0,25 pt) Pour que le signal envoyé au haut-parleur se rapproche davantage de celui délivré par le microphone, il faudrait augmenter la fréquence d’échantillonnage.

3. Lecture des informations sur le disque LASER :
3.1. (0,5 pt) Pour que les interférences soient destructives, il faut que la différence de marche soit ΔL = (2n+1). avec n entier relatif.
3.2. (0,25 pt) ΔL = 2 d et |ΔL| est minimale si n =0
2d = donc d =
3.3. (0,5 pt) λ = d = d = = 126 nm
3.4. (0,25 pt) Le capteur reçoit le plus de lumière lorsque les interférences sont constructives. C'est-à-dire lorsque tous les rayons lumineux du faisceau LASER parcourent la même distance. Cette situation est représentée sur la figure 1.

4. Intérêt de la technologie Blu-Ray :
4.1. (0,5 pt) Le faisceau LASER utilisé pour le Blu-ray a pour longueur d’onde dans le vide λ0 = 405 nm, ce qui correspond à une lumière de couleur violet / bleu.
4.2. (0,25 pt) L’ouverture circulaire du Laser se comporte comme un trou,