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1°L -Devoir surveillé de sciences physiques n°2
(20 points, 55 min)

Remarques :

  • Deux points seront réservés à la qualité de la présentation et de la rédaction.

  • Dans la mesure du possible et sauf indication contraire toute réponse doit être justifiée.

  • L’usage de la calculatrice est autorisé.

Exercice 1  (10 points)

Les couleurs oubliées de l’antiquité

Document :

Pour la science (août 2011 n°406)

Extraits d’un article de Ulrike Brinkman et Vinzenz Brinkman

La polychromie dans la Grèce antique


« Prenons le cas de l’Athènes du début du Vème siècle avant notre ère …La ville venait de battre la superpuissance perse au cours de la bataille de Marathon. Tout cela poussait les Athéniens à donner un lustre* particulier aux panathénées, des fêtes religieuses et des jeux qui se tenaient tous les ans à Athènes en l’honneur d’Athéna, la déesse de la ville.

L’un des temps forts de ces fêtes était la grande procession des corés. Ces très belles jeunes filles étaient choisies parmi les meilleures familles de la ville et défilaient parées de leurs plus beaux atours*. Leurs pères, aussi fiers qu’ils étaient aisés, faisaient souvent graver le tableau dans la pierre et offraient leurs statues pour qu’elles soient érigées* sur l’Acropole.

Cet aspect de la vie athénienne serait de peu d’importance pour notre enquête, si une dizaine d’années après la bataille de Marathon, les perses n’étaient revenus. Cette fois, leurs armées occupèrent l’Attique* et saccagèrent Athènes qui réussit cependant une nouvelle fois à les vaincre à la bataille de Salamine. Ces dévastations et ce succès entraînèrent la construction de nouveaux bâtiments de sorte que l’on enterra les statues peintes brisées par l’ennemi. Une chance pour la recherche puisque cela limita à quelques années seulement l’exposition des œuvres aux éléments ! Lorsque les corés sculptées furent remises au jour à la fin du XIXème, de nombreux restes de couleur les ornaient encore, ainsi qu’en témoigne l’aquarelle de la coré 675 réalisée par le peintre suisse Emile Gilliéron en 1896… » Plus de 115 ans après la mise à jour de la coré 675 « le vermillon originel a noirci au contact de l’air, et le bleu est vert aujourd’hui. »

am_kore675.jpg

*lustre : éclat.

* atours : l’ensemble des vêtements de la parure d’une femme.

*ériger : élever, construire.

*Attique : région qui entoure Athènes.

1. Pourquoi les couleurs de la coré 675 ont-elles pues être conservée durant des siècles ?

2. Le vermillon dont il est question dans le texte est un pigment naturel d’origine minérale (sulfure de mercure) d’un beau rouge vif.

2.1. Quelle est la différence entre un pigment et un colorant ?

2.2. Le vermillon est un pigment d’origine minérale quelles peuvent être les autres origines d’un pigment ?

2.3. Citer quelque uns des facteurs qui pourraient être à l’origine du noircissement du vermillon qui ornait la statue de la coré 675.

3 Quelle pourrait être l’origine du cliché qui veut que les grecs de la période classique étaient toujours vêtus sobrement de blanc ?

4. Le peintre Emile Gilliéron veut restituer sur son aquarelle la belle couleur vermillon (rouge vif) qui décore la robe de la coré 675. Il ne dispose pour cela que de tubes de gouache de couleurs jaune, magenta et cyan.

4.1. Généralement, en peinture, les couleurs sont-elles obtenues par de la synthèse additive ou soustractive ?

4.2. Le peintre dispose sur sa palette éclairée en lumière blanche un peu de gouache de couleur magenta. Quelle(s) composantes de la lumière blanche est (sont) absorbée(s) par la peinture magenta ? Quelle(s) composantes de la lumière blanche est (sont) diffusées par la peinture magenta ?

4.3. Quelle couleur le peintre doit-il mélanger à la couleur magenta pour obtenir la couleur rouge ? Justifier.

4.4. Avec les trois couleurs dont-il dispose (jaune, magenta et cyan) le peintre peut-il théoriquement obtenir du noir ? Justifier.

Exercice 2 (8 points)

Une enquête policière

L’inspecteur Erlendur a été réveillé en pleine nuit. il doit se rendre au musée des beaux arts où un tableau vient d’être volé. Les enquêteurs retrouvent sur le toit un morceau d’étoffe teinte artisanalement en violet, appartenant sans doute au voleur…

Après une première enquête, grâce à divers indices, deux suspects sont interrogés et on retrouve chez chacun d’eux une vieille chemise déchirée.

Les laboratoires de la police ont prélevé un échantillon de chacun des tissus et réussi à extraire et concentrer les colorants qui ont servi à leur teinture. Ils disposent donc maintenant de trois tubes à essai :

  • un tube à essai X préparé à partir du morceau de tissu retrouvé sur le toit du musée ;

  • un tube à essai A préparé à partir des vêtements du suspect 1 ;

  • un tube à essai B préparé à partir des vêtements du suspect 2.

Le personnel de la police scientifique réalise une chromatographie sur papier à partir du contenu des trois tubes à essai. Le chromatogramme obtenu est reproduit ci-dessous :



  1. Rappeler le principe d’un chromatogramme.

  2. La teinture violette est-elle un colorant pur ?

  3. Déterminer quel suspect (1 ou 2) porte un vêtement dont la teinture est identique à celle des vêtements du voleur. Justifier.

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