LA LUMIERE. Club science du 8 mars 2014

Transcription

1 LA LUMIERE Club science du 8 mars 2014

2 La lumière nous entoure, familière, évidente... Évidente? Pas tant que cela lorsqu'on commence à s'interroger: Qui est-elle? Comment se comporte-t-elle? Où s'arrête-t-elle? La lumière cache bien des secrets. Nous tenterons de les découvrir avec des jeux, expériences, observations et avec un analyseur de lumière : un spectrographe!

3 Petite expérience de début de séance à vérifier à la fin Placer en dessous d une source lumineuse une feuille blanche et une feuille noire côte à côte Que va-t-il se passer dans une 1H30?

4 Qui est-elle? Package

5 Qui est-elle? Lalumièreest un phénomène naturel que l'on perçoit grâce au sens de lavue. Elle est émise par lesétoiles(par exemple lesoleil), lesflammesou les lampesque l'homme a inventées. Il y a donc deux types de lumière: la lumière naturelle et la lumière «fabriquée»

6 Composition de la lumière Isaac Newtona démontré que la lumière blanche est composée d une infinitédecouleurset qu'elle peut être décomposée en une gamme de couleurs pareilles à celles de l'arc-en-ciel. Et si on vérifiait? (expérience du disque de Newton)

7 pourquoi le ciel est bleu.mp4 Pourquoi le ciel est bleu?

8 Pourquoi le ciel est bleu? Lecielbleuestlerésultatdupassagedelalumièreàtravers l atmosphère de la Terre. La lumière du soleil est en partie absorbée par les constituants de l atmosphère. Cette dernière ne laisse passer que certaines couleurs constitutives de la lumière blanche. Seuls le bleu, l indigo et le violet traversent l atmosphère. Les autres couleurs (le rouge, le jaune, etc ) sont absorbées,«retenues» par les molécules de l atmosphère. Lescouleursquiarriventànotreœilsontdoncdesnuances de bleu et d indigo, ce qui donne la couleur du ciel que l on connaît. EtsurlaLune?

9 Sur la Lune Sur la Lune, le ciel est noir car il n y a pas d atmosphère. Et sur Mars?

10 Sur Mars Sur Mars, le ciel est orange pâle ou rose en raison de la présence de poussières et de gaz carbonique. Et sur Vénus?

11 Sur Vénus Sur Vénus, le ciel est jaune à cause des nuages d acide sulfurique et du gaz carbonique de l atmosphère.

12 expérience Il est facile da faire une petite expérience qui explique pourquoi le ciel est bleu et pourquoi le Soleil couchant est rouge. Il suffit d'un flacon (éventuellement plat), d'une lampe, et d'un peu de lait

13 Vous regardez la lampe à travers le flacon empli d'eau. L'ampoule semble jaune. Ajoutez quelques gouttes de lait. L'eau se trouble et prend une coloration bleutée. Mais, oh surprise! L'ampoule vue à travers le flacon, apparaît rouge. Plus l'épaisseur traversée est grande, plus rouge est l'aspect de l'ampoule.

14 les courtes longueurs d'onde (bleues) sont diffusées dans toutes les directions. La lumière qui traverse directement est donc privée des petites longueurs d'onde qui ont été diffusées. Il ne reste que les grandes longueurs d'onde(rouges).

15 La vitesse de la lumière La lumière n est pas instantanée, elle voyage! Galilée par exemple, a tenté de réaliser une mesure au 17ème siècle.

16 calcul vitesse lumière avec chocolat.mp4 calcul vitesse lumière avec chocolat.mp4

17 c'est quoi une al.mp4c est quoi une année lumière

18 Faire parler la lumière : le spectroscope On va décomposer la lumière blanche avec un analyseur de lumière. Il capte une partie de la lumière en la faisant passer par un petit orifice puis la fait pénétrer dans un prisme; la lumière est alors déviée et réfractée sur un écran. On peut alors voir sur cet écran un dégradé de couleur allant du violet au rouge. Le spectre de la lumière est alors observable.

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21 Fabrication du spectroscope et expérience sur plusieurs types de lampes

22 Et nos 2 feuilles? La couleur noire absorbe la lumière, qui n'est ni transmise ni réfléchie. Le rayonnement émis par le projecteur de lumière est quasiment totalement transformé en énergie thermique. A l'inverse la feuille blanche renvoie la totalité des rayons lumineux. L'énergie est renvoyée et dispersée.