Thème : Couleurs des objets

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1 Thème : Couleurs des objets Couleurs d un citron Durée prévue : 10 minutes Note sur : 5 points Absorption, transmission, diffusion et réflexion Savoir ce que donne la synthèse additive de deux couleurs ou des trois couleurs Savoir de quoi dépend la couleur d un objet Interpréter la couleur observée d un objet éclairé à partir de celle de la lumière incidente ainsi que des phénomènes d absorption, de diffusion et de transmission. Utiliser le modèle de la lumière blanche et de couleurs complémentaires. Prévoir le résultat de la superposition de lumières colorées et l effet d un ou plusieurs filtres colorés sur une lumière incidente 1. Compléter la figure ci-dessous avec les légendes suivantes : Lumière diffusée source de lumière - lumière transmise lumière incidente 2. La source produit une lumière blanche. A quel mélange de lumières colorées peut-on résumer sa composition? Justifier la réponse 3. Le filtre est cyan et l objet est jaune lorsqu il est éclairé en lumière blanche. a. Quelle(s) est(sont) la(les) lumière(s) absorbée(s) par l objet? b. Refaire un schéma de ce même montage et, tracer les rayons de lumière en faisant apparaitre les composantes RVB présentes après chaque étape. c. Quelle est la couleur de l objet perçue par l observateur. Justifier la réponse d. On réalise la même expérience en changeant le filtre par un filtre magenta, quelle est la couleur perçue par l observateur? Justifier la réponse e. Même question avec un filtre bleu. Justifier la réponse 1. De gauche à droite : source de lumière/lumière incidente/transmise et diffuse 2. La lumière blanche peut être considérée comme la synthèse additive des lumières (synth bleu, rouge et verte. add) 3. a. Si l objet apparaît jaune en lumière blanche, alors il absorbe la couleur complémentaire : le bleu. 3.b. 3c. Comme le citron reçoit du bleu et du vert et qu il absorbe le bleu, il apparaît vert. (vert) (transmise VB) (diffuse V)

2 3.d. Le filtre magenta laisse passer le rouge et le bleu. Le citron apparaitra rouge. 3e. Avec un filtre bleu, seule le bleu va être transmis. Comme l objet absorbe la lumière bleue, il apparaitra noir. TOTAL EXERCICE sur 5 points (justif) (rouge/justif) (noir/justif) La vision des couleurs Durée prévue : 20 minutes Note sur : 8 points Couleurs et complémentaires Savoir ce que donne la synthèse additive de deux couleurs ou des trois couleurs Savoir ce que donne la synthèse soustractive de deux couleurs secondaires ou des trois couleurs secondaires Savoir de quoi dépend la couleur d un objet Interpréter la couleur observée d un objet éclairé à partir de celle de la lumière incidente ainsi que des phénomènes d absorption, de diffusion et de transmission. Utiliser le modèle de la lumière blanche et de couleurs complémentaires. Prévoir le résultat de la superposition de lumières colorées et l effet d un ou plusieurs filtres colorés sur une lumière incidente 1. Un enseignant d'art plastique demande à ses élèves d'acheter trois tubes de peinture pour peindre sur une feuille blanche. Quelles couleurs doivent-ils acheter de façon à pouvoir recréer toutes les couleurs de l'arc en ciel, ainsi que le noir, sur la feuille éclairée en lumière blanche? 2. Les élèves réalisent le dessin ci-contre sur une feuille jaune en utilisant ces trois tubes. Répondre en justifiant : Quelles couleurs doivent-ils mélanger pour dessiner a. les segments rouges R? b. les segments noirs N? c. les segments verts V? N R V 3. Quel chiffre voit-on si on éclaire ce dessin avec une lampe rouge? Justifier. 4. Existe-t-il une couleur de lampe qui permettrait d'observer le chiffre 8 en noir sur un fond coloré? Si oui, laquelle? si non pourquoi? 5. Le dessin précédent, éclairé en lumière blanche, est filmé puis reproduit sur un écran de télévision. Quels sont les luminophores qui émettent de la lumière pour reproduire le fond jaune du dessin? 6. Même question pour les segments N, V et R? 1. Les couleurs utilisées sont celles de la synthèse soustractive : jaune, cyan, magenta 2. Le rouge est obtenu par synthèse soustractive du magenta et du jaune. Le noir par synthèse soustractive du jaune, du cyan et du magenta. Pour le vert, il faudra mélanger du jaune et du cyan. (synth sous) 3. Lorsque la figure est éclairée en rouge, la lumière incidente ne comporte que du

3 rouge. Le rouge apparait rouge car il diffuse le rouge. Le noir apparait noir car il absorbe toutes les couleurs. Le vert apparait noir car il absorbe le rouge (et le bleu) Le fond jaune apparait rouge car il n'absorbe que le bleu et diffuse les autres couleurs. Donc noir et vert apparaissent en noir sur un fond rouge: on lit le chiffre Pour voir le chiffre 8 en noir, il faut trouver une couleur de lampe absorbée par le rouge et par le vert: seul le bleu conviendrait. Mais le fond jaune qui absorbe le bleu apparaitrait aussi en noir. Donc tout serait noir! Aucun éclairage ne peut donc convenir 5. Il s agit des couleurs qui permettent d obtenir n importe quelle couleur par synthèse additive. C est donc le rouge, bleu et vert 6. Le jaune est le résultat de la synthèse additive du rouge et du vert. C est pourquoi les luminophores éclairés seront rouges et verts. 7. Segments noirs: aucun luminophore - Segments verts: luminophores verts - segments rouges: luminophores rouges TOTAL EXERCICE sur 8 points (noir/justif) (V/R) Synthèse de la lumière Durée prévue : 15 minutes Note sur : 6 points Absorption, transmission, diffusion et réflexion Savoir ce que donne la synthèse additive de deux couleurs ou des trois couleurs Savoir ce que donne la synthèse soustractive de deux couleurs ou des trois couleurs Savoir de quoi dépend la couleur d un objet Interpréter la couleur observée d un objet éclairé à partir de celle de la lumière incidente ainsi que des phénomènes d absorption, de diffusion et de transmission. Utiliser le modèle de la lumière blanche et de couleurs complémentaires. Prévoir le résultat de la superposition de lumières colorées et l effet d un ou plusieurs filtres colorés sur une lumière incidente A. Le poivron étudié ici, éclairé en lumière blanche, est jaune. 1. Compléter la figure ci-dessous avec les légendes suivantes : Lumière diffusée lumière transmise lumière incidente 2. La source produit une lumière blanche. A quel mélange de lumières colorées peut-on résumer sa composition? Justifier la réponse

4 3. a) Quelles sont les couleurs des lumières diffusées par le poivron? Justifier. b) Quelles sont les couleurs des lumières absorbées? 4. De quelle couleur apparaîtra le poivron éclairé a) En lumière verte? b) En lumière rouge? c) en lumière bleue? Justifier les réponses. B. Changement de drapeau À travers quel filtre faut-il regarder le drapeau français (bleu/blanc/rouge) pour voir le drapeau belge (Noir/jaune/rouge)? Justifier la couleur de chaque bande du drapeau français observée à travers ce filtre. 1. De gauche à droite : lumière incidente/transmise et diffuse 2. La lumière blanche peut être considérée comme la synthèse additive des lumières (synth bleu, rouge et verte. add) 3. Le poivron diffuse des lumières de couleurs rouge et verte car par synthèse additive, on (synth obtient du jaune. add) b. Il absorbe les radiations de couleur bleue. 4. a. Le poivron apparaîtra vert, car il n absorbe pas la lumière verte. b. Il sera perçu rouge en lumière rouge ; car il n absorbe pas la lumière rouge. c. Il apparaîtra noir sous un éclairage bleu car il absorbe le bleu B1. Il faut observer le drapeau français à travers un filtre jaune. Le filtre jaune, laisse passer le rouge et le vert. Donc en regardant de la lumière blanche, on verra la synthèse additive du rouge et du vert : du jaune. Le bleu ne peut donc pas passer. On verra la bande bleue en noire. Le filtre laisse passer le rouge. On le voit rouge. TOTAL EXERCICE sur 6 points Changement de drapeau Durée prévue : 5 minutes Note sur : 3 points Absorption, transmission, diffusion et réflexion Savoir ce que donne la synthèse soustractive de deux couleurs ou des trois couleurs Utiliser le modèle de la lumière blanche et de couleurs complémentaires. Prévoir le résultat de la superposition de lumières colorées et l effet d un ou plusieurs filtres colorés sur une lumière incidente À travers quel filtre faut-il regarder le drapeau français pour voir le drapeau belge? Justifier la couleur de chaque bande du drapeau français observée à travers ce filtre. S agit-il de synthèse additive ou soustractive?

5 Il faut observer le drapeau français à travers un filtre jaune. Il s agit de synthèse soustractive. Le filtre jaune, laisse passer le rouge et le vert. Donc en regardant de la lumière blanche, on verra la synthèse additive du rouge et du vert : du jaune. Le bleu ne peut donc pas passer. On verra la bande bleue en noire. Le filtre laisse passer le rouge. On le voit rouge. TOTAL EXERCICE sur 3 points Mire de télévision Durée prévue : 5 minutes Note sur : 2 points Absorption, transmission, diffusion et réflexion Savoir ce que donne la synthèse additive de deux couleurs ou des trois couleurs Utiliser le modèle de la lumière blanche et de couleurs complémentaires. Prévoir le résultat de la superposition de lumières colorées et l effet d un ou plusieurs filtres colorés sur une lumière incidente Pour régler les premiers téléviseurs en couleur, l'unique chaîne de l'époque diffusait en dehors des heures de programme, une mire colorée reproduite ici. Associer à chaque grossissement de l'écran suivant (a, b et c) une couleur de la mire. Justifier, à l aide d un vocabulaire rigoureux, la réponse pour la c Le 4 (Magenta) correspond au c car la synthèse additive du rouge et du bleu donne du magenta Le a correspond au rouge : 5 Le b correspond au jaune : 1 TOTAL EXERCICE sur 2 points (réponse) (justification avec «synthèse additive») Couleurs d un poivron

6 Durée prévue : 5 minutes Note sur : 3 points Savoir ce que donne la synthèse soustractive de deux couleurs secondaires ou des trois couleurs secondaires Savoir de quoi dépend la couleur d un objet Absorption, transmission, diffusion et réflexion Interpréter la couleur observée d un objet éclairé à partir de celle de la lumière incidente ainsi que des phénomènes d absorption, de diffusion et de transmission. Utiliser le modèle de la lumière blanche et de couleurs complémentaires. Prévoir le résultat de la superposition de lumières colorées et l effet d un ou plusieurs filtres colorés sur une lumière incidente On considère pour simplifier que la lumière blanche est composée de trois lumières colorées rouge, verte et bleue. Un poivron éclairé en lumière blanche est jaune. 1. a) Quelles sont les couleurs des lumières diffusées par le poivron? Justifier. b) Quelles sont les couleurs des lumières absorbées? 2. De quelle couleur apparaîtra le poivron éclairé a) En lumière verte? b) En lumière rouge? c) en lumière bleue? Justifier les réponses. 1. a. Le poivron diffuse des lumières de couleurs rouge et verte car par synthèse additive, on obtient ainsi du jaune. («synthèse additive») b. Il absorbe les radiations de couleur bleue. 3. a. Le poivron apparaîtra vert, car il n absorbe pas la lumière verte. b. Il sera perçu rouge en lumière rouge ; car il n absorbe pas la lumière rouge. 4. Il apparaîtra noir sous un éclairage bleu car il absorbe le bleu TOTAL EXERCICE sur 3 points