LA COULEUR DES OBJETS

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1 CH I- LA COULEUR DES OBJETS COMMENT L ŒIL VOIT LES COULEURS? Magnard, Activité 2, p Q1 : La lumière traverse l œil et arrive jusqu à la rétine. Les cellules photo réceptrices de la rétine détectent la lumière et la transforme en message nerveux. Elles transmettent ces messages au cerveau par l intermédiaire du nerf optique. Le cerveau interprète les messages et nous voyons l objet Q2 : La rétine comporte deux types de cellules sensibles à la lumière : - les cônes permettent de voir et de différencier les couleurs - les bâtonnets permettent de voir quand il y a peu de lumière mais il ne permettent pas de différencier les couleurs Q6 : Le nombre de couleurs primaires est le nombre de types de cônes différents. L œil humain possède trois types de cônes, chacun étant sensible à l une des trois lumières colorées rouge, verte ou bleue. Il reconstitue toutes les lumières colorées par synthèse additive à partir de ces trois lumières : c est pourquoi elles constituent trois lumières primaires. (Pour des animaux ayant quatre types de cônes, il y a quatre couleurs primaires.)

2 II- LA COULEUR DES OBJETS 21- s éclairés en lumière Un objet vert (rouge) se comporte comme un filtre vert (rouge) : il absorbe les lumières rouge (verte) et bleue de la lumière et il laisse passer la lumière verte (rouge). Il apparaît donc vert (rouge) Rouge vert bleu Un objet cyan (jaune) se comporte comme un filtre cyan (jaune) : il absorbe la lumière rouge (bleue) de la lumière et il laisse passer les lumières verte et bleue (rouge et verte). Il apparaît donc cyan (jaune) cyan cyan jaune jaune

3 22- s éclairés en lumière colorée 221Expérience Matériel : Une lampe de poche, un filtre de couleur verte et un objet rouge. On éclaire un objet rouge avec une lumière verte. Cet objet nous apparaît noir car il absorbe la lumière verte et ne renvoie aucune lumière. rouge 222- TP TOP : Le voleur de couleur (Polycopié) Matériel : lampes de poches, différents filtres de couleur, des balles de ping-pong rouges, bleues, vertes et noires coloriées avec des marqueurs (aspect mat) (par binôme). L ensemble du matériel est mis dans un coin de la salle à l abri du regard des élèves ab- c- Correction du T P la pertinence de la démarche expérimentale choisie La qualité des schémas (qualités descriptives, soins ) La qualité de la description de l expérience La formulation de la conclusion Note barème 20 points note Les élèves doivent imaginer le mode opératoire (30 mn maximum) Si un groupe trouve tout seul le mode opératoire, il obtient 3 points. Si un groupe trouve le mode opératoire après une première aide, il obtient 2 points Si un groupe trouve le mode opératoire après une deuxième aide, il obtient 1 point Si un groupe trouve le mode opératoire après une troisième aide (ou plus), il obtient 0,5 point Si un groupe ne trouve pas le mode opératoire au bout de 30mn, on lui donne la réponse et il obtient 0 point Tant que tous les groupes n ont pas trouvé, il ne faut pas faire manipuler les autres groupes pendant ce temps. En attendant, ces groupes peuvent commencer leur compte rendu (chaque élève réalise un compte rendu mais un seul sera tiré au sort par groupe) Correction du T P la pertinence de la démarche expérimentale choisie La qualité des schémas (qualités descriptives, soins ) La qualité de la description de l expérience La formulation de la conclusion Note barème 20 points note Correction du T P la pertinence de la démarche expérimentale choisie La qualité des schémas (qualités descriptives, soins ) La qualité de la description de l expérience La formulation de la conclusion Note barème 20 points note

4 Le voleur de couleurs L agent Longtarin est en faction, un soir d hiver dans une avenue commerçante avec un radar. Les néons rouges d un magasin illuminent la rue. Une voiture surgit à vive allure. L agent Longtarin saisit son talkiewalkie : - Chef, chef, un excès de vitesse! Une voiture noire à 138 km /h! Ses collègues postés un kilomètre plus loin ne vont pas tarder à intercepter le chauffard. Ils voient passer dans la lumière de leurs phares, une voiture rouge, une verte, puis une. Enfin apparaît la voiture noire. Ils l arrêtent. Son chauffeur conteste l infraction : - Ma vieille voiture est incapable de dépasser 110 km/h!! Vous êtes expert scientifique auprès du tribunal et ami de l accusé. Pour l aider à prouver son innocence, vous allez procéder à une reconstitution et rédiger un rapport qui sera présenté au tribunal. Solution La voiture qui a fait l excès de vitesse n est pas la voiture noire mais la voiture verte. En effet, un objet vert renvoie la lumière verte et absorbe les lumières bleue et rouge. Donc si on éclaire un objet vert en lumière rouge, celui-ci apparaîtra noir car il va absorber la lumière rouge et il ne renverra aucune lumière. vert

5 23- et chaleur 231- Expérience On éclaire une feuille et une feuille noire (mat) avec une même lampe. On mesure la température sur chaque feuille Observation La température est plus élevée sur la feuille noire que sur la feuille 233- Conclusion En absorbant la lumière, la matière reçoit de l énergie. Elle s échauffe et transfert une partie de l énergie reçue à l extérieur sous forme de chaleur. Un objet noir absorbe plus de lumière qu'un objet blanc donc sa température sera plus élevée 234- Application Les panneaux solaires sont noirs afin d'absorber un maximum de lumière 24- Exercices Ex 11 et 15 p 172 (Magnard 4ème) Ex 14 et 19 p 188 (Magnard 4ème) Correction Ex 11 p172 1Le verre vert agit comme un filtre vert donc il ne laisse passer que la lumière verte (et il absorbe les autres lumières colorées (rouge et bleue)) 2Le sirop de grenadine agit comme un filtre rouge donc il ne laisse passer que la lumière rouge (et il absorbe les autres lumières colorées (verte et bleue)) 3La lumière (RVB, Rouge Vert, Bleu) devient de la lumière verte après avoir traversé le verre vert. Ensuite, la lumière verte est absorbée par la grenadine et aucune lumière n'est renvoyée. Donc la grenadine nous apparaitra noire dans un verre vert. 4Le sirop de menthe agit comme un filtre vert donc il ne laisse passer que la lumière verte (et il absorbe les autres lumières colorées (rouge et bleue)). Donc dans un verre vert, le sirop de menthe nous apparaitra vert car la lumière (RVB) traverse 2 filtres verts.

6 Correction ex 15 p 172 1En lumière (RVB), le drapeau français apparaît : Si Agnès place un filtre bleu devant le drapeau français, on observera Car en lumière Filtre bleu vu à travers un filtre bleu Si Agnès place un filtre vert devant le drapeau français, on observera Car en lumière Filtre vert vu à travers un filtre vert 2- Déborah utilise un filtre vert car un filtre vert ne laisse passer que la lumière verte (et elle arrête les lumières rouge et bleue) 3- Devant un filtre vert, le drapeau : de la Hongrie nous apparaît : Noir, Vert, Vert du Luxembourg nous apparaît : Noir, Vert, Noir de la Sierra Léone nous apparaît : Vert, Vert, Noir du Yémen nous apparaît : Noir, Vert, Noir Déborah observant à travers un filtre vert un drapeau qui lui apparaît Vert, Vert, Noir, elle observe donc le drapeau de la Sierra Léone.

7 Correction Ex 14 p188 1Quand on parle de la couleur rouge d'une fraise, on oublie de préciser qu'elle est éclairée en lumière ou en lumière rouge. 2Une fraise est comme un filtre rouge : elle renvoie la lumière rouge et absorbe les lumières verte et bleue. Donc une fraise (rouge) éclairée en lumière bleue ou en lumière verte apparaitra noire. Correction Ex 19 p188 1Un objet jaune (ou un filtre jaune) renvoie la lumière verte et la lumière rouge. Donc un objet jaune éclairé en lumière rouge nous apparaitra rouge. Par conséquent, un objet rouge, blanc ou jaune éclairé en lumière rouge nous apparaîtra rouge. En échange, un objet bleu, vert et noir éclairé en lumière rouge apparaitra noir. Donc les drapeaux de Chine, Tunisie et Turquie sont identiques quand ils sont éclairés en lumière rouge, car ils nous apparaissent totalement rouge. 2Les objets (ou filtres) vert, rouge, jaune et noir nous apparaissent noir quand ils sont éclairés en lumière bleue. Donc les drapeaux d'allemagne, de Chine, du Mali et du Maroc nous apparaissent totalement noir quand ils sont éclairés en lumière bleue. 3La lumière jaune est constituée d'une lumière rouge et d'une lumière verte. Eclairé en lumière jaune : un objet jaune apparaitra jaune un objet vert apparaitra vert un objet rouge apparaitra rouge un objet blanc apparaitra jaune un objet noir apparaitra noir un objet bleu apparaitra noir Donc les drapeaux qui seront identiques en lumière jaune et lumière sont ceux qui n'ont que les couleurs rouge, verte, noire et jaune. Donc, les drapeaux d'allemagne, de Chine, du Mali et du Maroc sont ceux qui apparaissent de la même manière éclairés en lumière et en lumière jaune.