Pa P r a tie i Op O tiq i ue u 3

Transcription

1 Partie Optique 3

2 ACTIVITE N 1 : De quoi est composée la lumière blanche du soleil? 1. L EXPERIENCE DE NEWTON En 1660, le savant anglais Isaac Newton ( ), qui a alors 18 ans, cherche à mieux comprendre la lumière. Il passe son temps enfermé dans une pièce toute noire. La lumière blanche du soleil ne rentre dans la pièce que par une fine fente à travers un volet. Devant ce faisceau, Newton promène tantôt une feuille de papier, tantôt sa main, et parfois il laisse la lumière traverser la pièce pour observer ce qui se passe sur le mur d en face. Reconstituer sur votre table la situation dans laquelle se trouvait Newton (schématisée ci-dessous). Et dessiner votre observation. Dessin d observation : 3 Poursuivant son investigation, Newton essaie d intercepter la lumière juste après la fente du volet avec un prisme triangulaire, un simple morceau de verre à 3 faces égales. Rajouter le prisme au bon endroit sur le schéma ci-dessous puis réaliser l expérience et observer. Dessin d observation : 3 4

3 2. OBSERVATION 3. CONCLUSION : 2 Compétences évaluées : I F S TB 2 Concevoir et réaliser un dispositif d observation : Interpréter des résultats expérimentaux et en tirer des conclusions 10 5

4 ACTIVITE N 2 : Comment créer de nouvelles lumières colorées? 1. LES AMPOULES «HUE» A la pointe de l innovation en matière d éclairage domestique -on se souvient d un produit innovant baptisé Living Colors- Philips a annoncé fin 2012 une gamme d ampoules LED connectées à modulation de couleurs : les ampoules «HUE». Hue signifie «teinte» en anglais, mais à une prononciation assez proche de «you» au final. Technologie LED : Les ampoules hue peuvent s installer sur n importe quelle lampe ou applique grâce au format de culot à vis universel (E27) et contiennent des leds RVB (Rouge Vert Bleu). Chaque Led RVB est en fait composée de 3 leds de 3 couleurs et d un mini-circuit électronique permettant de réguler la puissance de chacune d entre elles. Cela permet de moduler la «température de la lumière» à l infini : pas moins de 16 millions de teintes de couleurs peuvent ainsi être reproduites grâce aux LED RVB. Entre autre, il est possible de faire évoluer la teinte de la lumière en fonction de l éclairage naturel ou de le compenser en faisant de la «lumière chaude» ou encore du «blanc froid», souvent utilisé dans les pièces d eau. Cette lampe est composée de leds de quelles couleurs? Combien de couleur peut-on former avec cette lampe? 2 2. EXPERIENCE et OBSERVATIONS Nous allons reproduire le principe de cette lampe afin de comprendre comment, à partir de 3 lumières colorées, nous pouvons en produire une infinité d autres. Pour cela nous allons superposer différents faisceau de lumière colorés comme présenté ci-dessous. Compléter ensuite le schéma. 2 6

5 3. INTERPRETATION 1 > Quel faisceau de lumière faut-il additionner pour obtenir la lumière blanche? 2 > L œil distingue-t-il séparément les lumières colorées qu il reçoit? 3 > Qu obtient-t-on en superposant des lumières colorée? 4 > Comment peut-on obtenir les 16 millions de teintes différentes comme l indique le constructeur de la lampe HUE? 5 > Comment obtient-on la «couleur» noir? 5 4. CONCLUSION : Compétences évaluées : I F S TB 1 Concevoir et réaliser un dispositif d observation : Interpréter des résultats expérimentaux et en tirer des conclusions 10 7

6 ACTIVITE N 3 : D où provient la couleur des objets? 1. ANIMATION Observer à l ordinateur (sur l animation «couleur des objets») ce qui ce passe lorsque la lumière arrive à un objet. 2. INTERPRETATION Schématise ce qui se passe pour les objets colorés représenté ci-dessous : Objet blanc éclairé en lumière blanche : Objet jaune éclairé en lumière blanche : L objet reçoit la(les) lumières Il absorbe la(les) lumières. Et il diffuse la(les) lumières Nous le voyons donc 4 L objet reçoit la(les) lumières Il absorbe la(les) lumières. Et il diffuse la(les) lumières Nous le voyons donc 4 8

7 Objet jaune éclairé en lumière rouge : Objet jaune éclairé en lumière bleue : L objet reçoit la(les) lumières Il absorbe la(les) lumières. Et il diffuse la(les) lumières Nous le voyons donc 4 L objet reçoit la(les) lumières Il absorbe la(les) lumières. Et il diffuse la(les) lumières Nous le voyons donc 4 3. CONCLUSION Compétences évaluées : I F S TB 4 Concevoir et réaliser un dispositif d observation : Interpréter des résultats expérimentaux et en tirer des conclusions 20 9

8 4. L ENQUETE POLICIERE A partir des témoignages, émet une hypothèse sur la couleur des vêtements du suspect. Pour cela, représente les différentes situations ci-dessous puis conclue sur la couleur réelle de la tenue du voleur : 10 Compétences évaluées : I F S TB Interpréter des résultats expérimentaux et en tirer des conclusions 10 10

9 ACTIVITE N 4 : Comment fonctionnent les filtres colorés? 1. UNE PASSAGERE QUI VOIT ROUGE! On cherche à répondre aux deux questions suivantes : Quel est le rôle du filtre rouge du feu tricolore? Pourquoi le conducteur n a pas vu le feu rouge? 11

10 2. INTERPRETATION A l aide de l animation «filtre», répond aux deux questions en complétant les schémas et les phrases : Action du filtre rouge : La lampe émet la(les) lumières Le filtre rouge absorbe la(les) lumières. Et il transmet la(les) lumières 4 Action du filtre vert : La lampe émet la(les) lumières Le filtre rouge absorbe la(les) lumières. Et il transmet la(les) lumières 4 Action du filtre rouge + filtre vert : La lampe émet la(les) lumières : Le filtre rouge absorbe la(les) lumières : Et il transmet la(les) lumières : Le filtre vert absorbe la(les) lumières : Et il ne transmet le conducteur voit donc le feu! 8 12

11 3. CONCLUSION Compétences évaluées : I F S TB 4 Concevoir et réaliser un dispositif d observation : Interpréter des résultats expérimentaux et en tirer des conclusions 20 13

12 EVALUATION : Réalise une œuvre d art qui change en fonction du filtre coloré à travers on le regarde. 14