Chapitre 8 : La couleur des objets

Transcription

1 Chapitre 8 : La couleur des objets A) La lumière blanche TP : La couleur des objets Classe : Prénom : Nom : Couleur et lumière A) La lumière blanche Un réseau est une feuille transparente Lampe où est inscrite un grand nombre de traits très fins et très rapprochés. On met en place cette expérience. 1. Placez les autres éléments Lentille de l expérience : qu observe-t-on? 2. Dessinez ce que vous observez sur le schéma ci-dessus. 3. Tracez un rayon rouge pour montrer d où vient la trace rouge. 4. Faites la même chose pour la tache bleue et la tache verte. A retenir : La lumière blanche contient. Un réseau sert B) La lumière coloré 1) Le filtre coloré Expérience : On place un filtre rouge derrière le réseau. 5. Qu observe-t-on? 6. Que sont devenues les lumières d autre couleur? A retenir : Un filtre de couleur exceptées. cm Réseau Exo Massy reconnaître spectre : 4 p 177 Exo Massy manip spectre : 2 p 177 Exo Massy filtre RVB : 3 p 177 Exo Massy spectre et filtre : 16 p 179 cm Filtre rouge Écran 1/12

2 B) L œil et la couleur L œil et la couleur Les caméras infrarouges captent de la lumière à laquelle nos yeux sont insensibles : ces rayons infrarouges sont des ondes électromagnétiques (comme rayons ultraviolets, rayons X ). L œil n est sensible qu à une petite partie de ces ondes, on l appelle la lumière visible : ce sont les couleurs de l arc en ciel. La lumière blanche est formée de toutes les couleurs : celles de l arc-en-ciel Dans l œil, il y a des récepteurs en forme de cônes, sensibles au rouge au vert et au bleu : en se mélangeant, cela forme toutes les couleurs. Chez les daltoniens, les cônes sont tous présents et l acuité est parfaite mais les capteurs pour percevoir les couleurs sont altérés : Cela touche 8% de la population, surtout des garçons. Les abeilles voient le bleu, vert et les ultraviolets. Ce que captent ses milliers de facettes est recomposé par le cerveau. A retenir : les couleurs détectées par l œil sont le rouge, le vert et le bleu C) Fabrication de couleur Quand on mélange de la lumière de différentes couleurs, on réalise une synthèse additive. Rouge Jaune Vert Magenta Cyan Bleu Conclusion : En synthèse additive - Rouge + Vert = Jaune 2/12

3 - Vert + Bleu = Cyan - Rouge + Bleu = Magenta - Rouge + Vert + Bleu = Blanc Optique Quatrième /2015 Définition : on appelle deux couleurs sont complémentaires si leur addition donne du blanc : - bleu et jaune - rouge et cyan - vert et magenta A retenir : En projetant de la lumière verte, rouge et bleu on peut former d autres couleur dont du blanc Application : la télévision Exo Massy synthèse additive : 5 p 177 Exo Massy TV : 17 p 179 D) Couleur des objets 1) Lumière émise par les objets Rappel : Les objets peuvent réémettre la lumière qu ils reçoivent : On dit qu ils diffusent la lumière. Les objets sombres diffusent moins que les objets clairs : Ils absorbent la lumière. L énergie lumineuse absorbée est transformée en énergie thermique. Dans le cas d un objet coloré : L objet diffuse uniquement sa couleur et absorbe les autres couleurs. 2) Energie lumineuse 1. Faites un schéma d une centrale photovoltaïque. 2. Indiquez sur votre schéma les types d énergie intervenant dans une centrale photovoltaïque? 3/12

4 Energie lumineuse Panneau solaire Energie électrique Energie chimique Batterie Energie électrique 3. Indiquez les transformations subies par ces énergies Energie lumineuse énergie électrique énergie chimique Energie lumineuse 3) Eclairage des objets 1. Tracez les rayons bleus, verts ou rouge éclairant le voleur. 2. Tracez les rayons observés. 3. Faites le rapport du policier en expliquant pourquoi les trois témoins n ont pas 4/12

5 vu la même chose Phares blancs Lampadaires jaunes Néons rouge A retenir : les couleurs observées dépendent de la couleur d éclairage. Remarques : Un objet d une couleur absorbe la couleur complémentaire : Un objet jaune absorbe la lumière bleue. c est la même chose avec les filtres : un filtre jaune éclairé en magenta ne laisse passer que du rouge. L énergie lumineuse absorbée est transformée en énergie thermique Exo Massy filtre couleur : 10 p 178 Exo Massy couleur éclairage : 15 p 179 4) Mélange de peinture Les couleurs de Valentine Sur la piste de danse lorsque les spots rouge et vert passés en même temps sur elle, sa robe devenait jaune. Son amie Jade ne voulait pas la croire. Comme Valentine veut prouver qu elle a bien toute sa tête, elle prend une feuille de papier blanc et dessine, avec de la peinture, un trait de couleur verte, puis par-dessus un trait de couleur rouge, elle obtient alors un mélange très sombre. Elle n y comprend plus rien!!! Expliquez-lui pourquoi obtient-on quelque chose de sombre Le vert absorbe le bleu et le rouge. Le rouge absorbe le bleu et le vert : le mélange adsorbe tout 5/12

6 Lumière blanche Optique Quatrième /2015 Définition : En mélangeant des peintures de couleur, on mélange différentes matières qui absorbent des couleurs : on réalise une synthèse soustractive. Exemple : on mélange de la peinture cyan et de la peinture jaune : on obtient du vert. Lumière blanche Explication : Une peinture de couleur cyan absorbe le rouge. Une peinture de couleur jaune absorbe le bleu. Le mélange qui absorbe le rouge et le bleu : elle ne diffusera que du vert : elle sera verte. A retenir : En synthèse soustractive - Jaune + Cyan = Vert - Cyan + Magenta = Bleu - Magenta + Jaune = Rouge - Jaune + Cyan + Magenta = Noir Remarque : c est la même chose en combinant des filtres. Un filtre cyan + un filtre jaune = un filtre vert La lumière blanche est composée de lumières colorées Suivre un protocole pour obtenir un spectre continu par décomposition de la lumière blanche en utilisant un prisme ou un réseau Éclairé en lumière blanche, un filtre permet d'obtenir une lumière colorée par absorption d'une partie du spectre visible Extraire des informations d'un fait observé (absorption de la lumière par un filtre) Des lumières de couleurs bleue, rouge et verte permettent de reconstituer des lumières colorées et la lumière blanche par synthèse additive Suivre un protocole (obtenir du blanc avec du bleu, du rouge, du vert) Faire des essais avec différents filtres pour obtenir des lumières colorées par superposition de lumières colorées La couleur perçue lorsqu'on observe un objet dépend de l'objet luimême et de la lumière qui l'éclaire Faire des essais pour montrer qualitativement le phénomène (la couleur perçue dépend de la couleur qui éclaire). 6/12

7 Présenter à l'écrit une observation (la couleur perçue dépend de la couleur qui éclaire) Présenter à l'oral une observation (la couleur perçue dépend de la couleur qui éclaire) En absorbant la lumière, la matière reçoit de l'énergie. Elle s'échauffe et transfère une partie de l'énergie reçue à l'extérieur sous forme de chaleur Extraire d'un document (papier ou numérique) les informations relatives aux transferts énergétiques Évaluation : - La lumière blanche - Composée de toutes les couleurs de l arc en ciel - Manipulation montrant cela. - Filtrage et absorption de la lumière : - Effet sur la lumière - Transformation en chaleur - Fabrication de nouvelles couleurs (par projection ou mélange de peinture) - Effet de la couleur d éclairage 7/12

8 Question - Que trouve-t-on dans la couleur blanche? - Qu est ce qu un réseau? - Comment fait-on pour obtenir de la lumière colorée à partir de la lumière blanche? - Quel est l effet d un filtre sur la lumière qui la traverse? - Que devient la lumière absorbée dans un filtre? - Que peut-on dire de la lumière diffusée par un objet rouge? - Quelles sont les couleurs primaires dont l œil possède des détecteurs? - Peut-on modifier la couleur des objets? comment? - Que fait un objet coloré de la lumière qui l éclaire? - Comment sont les objets qui ne diffusent aucune lumière? - Comment sont les objets qui absorbent toute la lumière qu ils reçoivent? - Que devient la lumière absorbée par un objet? 8/12