Lumière Ombres Couleurs

Lumière Ombres Couleurs Pourquoi? p.2 Les Savoirs mis en œuvre p. 3 La démarche pédagogique p.4 Les 6 ateliers p.5 à 14 Avant l expérimentation p. 14 Après l expérimentation p.15 Données pratiques p.19 Compléments théoriques p.20 Bibliographie p.25 Fiche d accompagnement nouveaux programmes Groupe de travail : Thierry Capra (enseignant Charnoz) Didier Gillet (titulaire remplaçant) Mireille Jacquinot(PEMF) Jean-Luc Estublier (Conseiller pédagogique) avec la collaboration de Robert Caron (OCCE) et Jean-Claude Blanc(PIUFM) 1

Lumière, ombres et couleurs : pourquoi? Le choix de proposer aux classes de cycle 3 un travail autour de la lumière s inspire directement des programmes relatifs à l enseignement des sciences 1. De plus, après le dispositif permettant d étudier les effets de l énergie solaire, il nous paraissait important de proposer des expérimentations autour de cette même lumière. Lumière, ombres et couleurs sont trois notions étroitement liées, en effet : Toute source lumineuse peut créer des ombres lorsqu elle rencontre un objet opaque. La lumière blanche est composée de lumières-couleurs La couleur d un objet dépend de la lumière qu il renvoie et des lumières qu il absorbe! 1 BO du 14/02/2002 2

Les Savoirs Le module Lumière, ombres et couleurs est composé de 6 ateliers permettant d aborder les caractéristiques principales de la lumière, des couleurs et des ombres. 1 La lumière blanche est composée de lumières- couleurs (Certains milieux permettent de séparer et repérer les différentes couleurs de la lumière blanche) 2 En additionnant trois lumières- couleurs primaires on obtient la lumière blanche (Les mélanges des lumières-couleurs sont différents des mélanges des couleursmatières ) 3 La lumière se déplace en ligne droite. (Une image est inversée lorsqu elle apparaît (projetée) après être passée par un petit orifice, cf appareil photographique) 4 La taille d une ombre est proportionnelle à la distance objet- source. (Objets translucides, opaques et transparents se comportent différemment) 5 On peut changer la direction de la lumière par l action de matériaux réfléchissants. 6 Les lentilles modifient le trajet de la lumière qui les traverse en fonction de leurs formes. (La loupe est une lentille convexe) 3

Démarche pédagogique 1 Faire décrire aux élèves le matériel (employer le lexique adapté signalé dans la fiche) 2 Représenter, dessiner le dispositif (sur le cahier d expériences) 3 Faire les hypothèses oralement (justifier) puis demander aux élèves de les écrire (sur le cahier d expériences) 4 Réaliser l expérience, remplir les fiches de résultats 5 Ecrire les effets constatés, le savoir élaboré 6 Travail en classe : mise au propre (pour le cahier de Sciences), travail à partir du compte-rendu scientifique 4

Atelier 1 : Décomposition de la lumière blanche Connaissances visées : - La lumière blanche est composée de lumières-couleurs, elle se décompose en traversant certaines matières - Lexique : les noms des couleurs, le spectre Variables expérimentales : différents objets traversés par la lumière blanche : cuve vide, cuve pleine d eau, prisme en verre. l orientation des objets. Dispositif témoin : la cuve vide (il y a de l air!) Expérience 1 Effet attendu : Le bac plein d eau et surtout le prisme sont capables de décomposer la lumière blanche. Le bac vide, c est-àdire plein d air, ne décompose pas la lumière car celleci ne change pas de milieu. Explication possible : Il faut que la lumière passe dans deux matériaux différents pour être décomposée. Dans l eau ou le verre, les ondes lumineuses changent de direction en fonction de leur couleur au moment où elles traversent la surface de séparation entre deux matériaux. Ainsi, ces lumières couleurs se retrouvent séparées à la sortie de la cuve ou du prisme et on les voit les unes à côté des autres sur l écran. Dispositif expérimental : - une source de lumière - cuves et prisme - support rotatif - une pochette de feutres Démarche : Faire des hypothèses sur les matériaux qui pourraient décomposer la lumière : Que va-t-il se passer? Que va devenir la lumière blanche? Procéder aux essais : trouver les meilleures dispositions de chaque élément du montage pour obtenir un spectre. Travail sur le vocabulaire : les couleurs de l arc-en-ciel sont : rouge orangé jaune vert bleu indigo violet bien utiliser les termes : spectre ; décomposition ; faisceau = rayon 5

Atelier 2 : Synthèse additive des lumières-couleurs Connaissances visées : - En additionnant trois lumières- couleurs on obtient toutes les couleurs de la lumière blanche - les lumières-couleurs primaires sont différentes des couleurs-matières - lexique : lumière blanche ; lumière-couleur Variables expérimentales : 3 filtres deux images colorées Dispositif témoin : un nuancier un écran d ordinateur et une loupe Expérience 1 Effet attendu : rouge + vert = jaune rouge + bleu = cyan bleu + vert = magenta rouge + bleu + vert = blanc Explication possible : Il y a mélange, synthèse additive des couleurslumières. Dispositif expérimental : - une source de lumière - 3 filtres : rouge, vert, bleu - une boîte de crayons - un tableau à double entrée Démarche : s approprier le dispositif faire des hypothèses sur les mélanges de lumières- couleurs mélanger deux à deux les couleurs par changement de filtre remplir le tableau à double entrée hypothèse sur le mélange des trois couleurs mélanger les trois couleurs ; quelle couleur obtient-on? Lien avec le travail en classe : Le système de trichromie utilisé en arts plastiques est différent, il s agit des couleurs-matières. Bien faire remarquer qu il existe deux systèmes, mais ne pas chercher à expliciter les théories. Expérience 2 Effet attendu : Quand on voit un objet rouge c est qu il ne renvoie que de la lumière rouge. Si cet objet est éclairé avec une autre couleur que le rouge, il ne renvoie rien, il est donc noir. Même raisonnement pour le bleu. Explication possible : Les couleurs- lumières sont différentes des couleurs- matières. C est la synthèse soustractive. Dispositif expérimental : - plusieurs dessins de différentes couleurs sur fond noir - utiliser les filtres vert et rouge Démarche : voici des dessins colorés ; que va-t-il leur arriver quand on les éclaire avec une seule lumièrecouleur? faire des hypothèses sur le filtre à utiliser et le résultat attendu Quelles lumières- couleurs utiliser pour modifier le plus possible ces dessins? procéder aux essais 6

Fiche de résultats ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ BLEU + ROUGE = BLEU + VERT = VERT + ROUGE = BLEU + ROUGE + VERT = ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ BLEU + ROUGE = BLEU + VERT = VERT + ROUGE = BLEU + ROUGE + VERT = 7

Atelier 3 : La chambre noire ou le sténopé Connaissances visées : La lumière se déplace en ligne droite. Lexique : un sténopé, une chambre noire, mise au point, netteté, flou, objectif Variables expérimentales : La taille des trous du sténopé Une lentille convergente La position de l écran coulissant Un feu rouge et une lampe Dispositif témoin : Objet technologique de référence : l appareil photographique. Expérience 1 Effets attendus : L image est inversée sur l écran en papier calque. C est avec le plus petit trou qu on obtient l image la plus nette. Explicitation : La lumière a une trajectoire rectiligne. Les faisceaux lumineux se croisent en passant dans le trou ou dans la lentille.. Facultatif, avec CM1 ou 2 : Explicitation : Si le trou est gros, il y a plusieurs images d un même point ; si le trou est petit, il n y a qu une image du même point. C est la notion de netteté : image floue ou image nette Le sténopé est une modélisation de l appareil photo. Dispositif expérimental : - un sténopé - utiliser le petit trou - un schéma simplifié du dispositif - une règle - de la ficelle Démarche : décrire le matériel, à quoi ressemble cet appareil? A quoi pourrait-il servir? faire des hypothèses sur l image du feu rouge et donc sur le trajet de la lumière, confrontation, modélisation avec la ficelle sur un grand schéma du dispositif au tableau compléter le schéma en traçant des rayons lumineux rectilignes. Dispositif expérimental : - des trous de différentes tailles - une lentille de focale 45 cm environ Démarche : essayer les différents trous, constater la qualité de l image, faire des hypothèses, vérifier grâce à un schéma essayer avec la lentille, voir la variation de la taille d image Passer du modèle à l objet réel : la lentille = objectif ; papier calque = pellicule ; bouger le calque = faire la mise au point 8

Atelier 4 : Ombres et lumière(s) Connaissances visées : - Pour obtenir une ombre il faut qu un objet soit placé devant une source de lumière. - La taille de l ombre est proportionnelle à la distance de l objet à la source. Lexique : ombre portée, translucide, opaque, transparent Variables expérimentales : différents objets constitués de matière différentes la distance objet source le nombre de sources Expérience 1 Effet attendu : Explicitation: Puisque la lumière se propage en ligne droite, à l opposé de la source de lumière par rapport à un objet opaque il y a une ombre portée. Expérience 2 Effet attendu : La forme le l ombre change en fonction de la position de l objet par rapport à la source. Notion de proportionnalité pour les CM2. Facultatif : Effet attendu : Il y a autant d ombres que de sources. Dispositif expérimental : - banc avec source de lumière et écran - un verre vide, un verre plein d eau - une gomme - du papier calque - un objet en métal Démarche : trier les objets qui font ou ne font pas d ombre utiliser le vocabulaire adéquat : opaque, transparent, translucide dire des définitions des différents adjectifs valider par l expérience Dispositif expérimental : - utiliser un seul objet opaque Démarche : Mesurer la hauteur de l ombre de l objet en fonction de la distance source objet remplir le tableau puis tracer un graphique Dispositif expérimental : - les trois sources de lumière Démarche : faire des hypothèses sur ce qui se passe quand il y a plusieurs sources de lumière procéder aux essais constater les différences de gris dans les ombres, en déduire une explication 9

Fiche de mesures Utilisation du papier millimétré, puis de l ordinateur pour un traitement graphique DISTANCE SOURCE LUMINEUSE OBJET HAUTEUR OMBRE PORTEE 10

Atelier 5 : Le miroir réfléchit la lumière Connaissances visées : Certains matériaux peuvent réfléchir la lumière. Variables expérimentales : nombre de miroirs orientation des miroirs Dispositif témoin : néant Expérience 1 Effet attendu : Atteindre la cible Explicitation : La lumière a une trajectoire rectiligne. Tracer les faisceaux lumineux à la règle. Dispositif expérimental : - un banc d essai 9 trous, - un laser - quatre miroirs mobiles à positionner - une cible - une grille type bataille navale - de la ficelle Démarche : des situations problèmes sont proposées aux élèves : 1 / faire arriver le faisceau de lumière dans la cible avec : 1 un miroir, 2 deux miroirs, 3 trois miroirs et 4 quatre miroirs ; remplir le schéma du dispositif en matérialisant le faisceau lumineux ; 2 / dessiner le trajet de la lumière et la position des 4 miroirs sur les grilles. 3 / des positions imposées : trouver l orientation des miroirs avec les quatre miroirs en B1, C2, A3 et B2. Facultatif Les angles d incidence α i et de réflexion α r sont égaux. Attention de bien les mesurer par rapport à la normale : le rapporteur est contre le miroir, la normale est 90, les deux angles α i et α r sont de chaque côté. Démarche : faire placer les ficelles pour visualiser le trajet du faisceau de lumière Pour les CM2 : utilisation d un rapporteur placé contre un miroir, mesurer les angles 11

Plans des trajets de la lumière 3 2 1 A B C 3 2 1 A B C 12

Atelier 6 : Le rôle des lentilles Connaissances visées : - une lentille crée l image d un objet. - différencier les familles de lentilles Lexique : loupe, lentille, concave, convexe, image, objet Variables expérimentales : des lentilles qui ont des formes différentes des diapos Dispositif témoin : objet technologique de référence : le projecteur de diapositives Expérience 1 Effet attendu : Une lentille crée une image de l objet inversée et de taille différente ; ceci est vrai pour les lentilles convexes, ça ne marche pas avec la concave. Explicitation : Les lentilles convexes permettent : 1 de mieux voir quelque chose d éloigné verres de lunettes, télescope 2 de voir plus gros les très petites choses loupe, microscope, projecteur diapo Vocabulaire associé : - bords minces = convexe - la lumière converge = la lumière se rassemble en un point ; - bords épais = concave - la lumière diverge = la lumière part en tous sens. Dispositif expérimental : - lentilles convexes et concaves numérotées et loupe - 4 diapos avec un F et un repère à chacune des 4 orientations possibles - autres diapos - fiche de résultats Démarche (trois temps) : 1 manipuler les lentilles faire travailler le vocabulaire associé aux lentilles faire dessiner ce qu on sent au toucher décrire le dispositif ; comment va-t-on s y prendre? 2 avec le jeu de diapos F, obtenir une image identique à l objet de référence, le F droit ; faire des hypothèses sur l orientation de la diapo puis vérification 3 comparer loupe et lentille : au toucher, dans leur utilisation 13

Avant l expérimentation Pour introduire le thème de la lumière, il est important de prévoir une séance de recueil des représentations, au cours de laquelle l enseignant fera émerger les savoirs et questions des élèves. Quelques questions à débattre en classe, avant l expérimentation : Qu est-ce que la lumière? (dessine les objets associés à la lumière) Quelle(s) est (sont) les couleurs de la lumière? La nuit y a-t-il de la lumière? Est-ce que la lumière est utile pour les êtres vivants? Est-ce que tout le monde a une ombre dans la classe? Est-ce que l on a toujours la même ombre? Est-ce qu elle fait toujours la même taille? Quelques documents à étudier Photographies d un phénomène courant : l arc en ciel tentatives d explication des élèves En arts plastiques Travail avec les couleurs primaires ( couleurs-matières ) 14

Après l expérimentation Sciences : Observer des ombres, produire plusieurs ombres différentes avec un objet Lien avec l astronomie : le jour et le nuit, mesurer des longueurs d ombres en fonction de l heure les saisons, mesurer des longueurs d ombres en fonction de la date, du mois les phases de la lune Décomposer la lumière : avec le principe de la chromatographie et l encre des stylos feutres! (site MAP) avec le montage lumière et miroir dans la cuvette d eau Technologie : Etudier le principe de l appareil photo : fabrication d un sténopé (cf doc en annexe) faire une nomenclature d un appareil photo fabrication d un kaléidoscope fabrication d un théâtre d ombre Arts plastiques : faire un nuancier complet en mélangeant les couleurs primaires faire créer des niveaux de gris travailler sur des thèmes d opposition : lumière ombre couleurs gris et noir couleurs froides chaudes Vocabulaire :Travailler à partir des expressions qui contiennent des couleurs (cf doc en annexe) Musées Lumière à Lyon (cinéma) et Niepce à Dijon (photo) http://www.museeniepce.com/indexplorer.html http://www.institut-lumiere.org/ 15

Des questions à débattre : couleurs et environnement Pourquoi le ciel est bleu? Le bleu du ciel est le résultat de la diffusion de la lumière solaire par l'atmosphère. Si celle-ci n'existait pas, on verrait une voûte céleste toute noire et les étoiles seraient visibles en plein jour. La lumière blanche du Soleil est un mélange de toutes les couleurs de l'arc-enciel. La lumière voyage sous forme d'ondes de différentes longueurs. Chaque couleur a sa propre longueur d'onde. La lumière voyage donc en ligne droite jusqu'à ce qu'elle rencontre un obstacle qui la renvoie dans une autre direction. Quand les rayons solaires entrent dans l'atmosphère, ils rencontrent les atomes, les molécules d'air, les gouttes d'eau et la poussière dont est constitué l'atmosphère. Les molécules d'air ont la bonne dimension pour diffuser les plus courtes longueurs d'ondes de la lumière, les violet, indigo et bleu en l'occurrence; les longueurs d'ondes plus longues, telles que les rouges, ne sont à peu près pas diffusées par ces molécules d'air. C'est donc un mélange de violet, d'indigo, de bleu, de vert et une petite fraction des autres couleurs qui étant diffusés dans tout le ciel, lui conférant ce bleu qui l'on connait bien. Pourquoi les nuages sont blancs? Ils sont blancs parce que toutes les couleurs du spectre sont diffusées par les gouttelettes d'eau des nuages. Le mélange de toutes ces couleurs reconstitue la lumière blanche. On remarque que les nuages prennent des teintes de gris lorsque la lumière ne peut les traverser, ou qu'un autre nuage y projette son ombre. Et le Soleil, pourquoi il est jaune? Parce que c'est la couleur qui résulte du mélange de toutes les autres couleurs, sauf le bleu. Dans l'espace, les astronautes affirment que le Soleil est blanc: c'est la couleur que nous observerions nous-mêmes si le bleu n'était pas dispersé dans toutes les directions avant d'atteindre notre oeil. 16

Données pratiques La lumière a un trajet rectiligne. La lumière est une onde Nous pouvons voir un objet s il nous renvoie de la lumière qui entre alors dans nos yeux. On peut dévier un faisceau de lumière de deux manières : En le faisant passer dans un trou étroit ; c est la diffraction, En le faisant traverser un autre matériau transparent ; c est la réfraction. L ombre L ombre est une surface où la lumière d une source n arrive pas. Un matériau opaque absorbe une grande partie de la lumière et peut en réfléchir une autre partie. Un matériau transparent laisse passer la lumière sans l altérer. Un matériau translucide laisse passer une grande partie de la lumière et en absorbe un peu. Pour faire une ombre il faut une source de lumière et un objet opaque. Il y a autant d ombres que de sources de lumière. Un objet opaque éclairé par une source de lumière a une partie éclairée et une partie sombre ; on dit que cette partie est à l ombre. Selon sa nature, un objet fait ou ne fait pas une ombre, c est-à-dire qu il transmet ou absorbe ou réfléchit la lumière : Transmission : la lumière traverse l objet, Absorption : la lumière disparaît dans l objet, elle est transformée en chaleur, Réflexion : la lumière rebondit sur l objet. 17

Les couleurs La lumière blanche, celle du soleil par exemple, est composée de toutes les couleurs. Les phénomènes observables qui montrent la décomposition de la lumière blanche sont : l'arc-en-ciel, l'irisation à la surface d'une bulle de savon, le reflet sur un CD, c est-à-dire sur une fine couche métallique, l'irisation sur une tache d'essence par terre. La couleur d un objet dépend de la couleur qu il réfléchit, les autres couleurs sont absorbées! Ainsi un objet blanc renvoie toutes les couleurs, un objet noir n en renvoie aucune. Le spectre de la lumière visible représente les couleurs que l œil humain est capable de voir. Il existe d autres lumières que l on ne voit pas, par exemple : après le rouge il y a l infrarouge qui provoque un effet de chaleur et après le violet il y a l ultraviolet auquel la peau est sensible. On peut composer toutes les couleurs possibles avec un système de trois couleurs dites primaires. Il existe deux systèmes pour composer les couleurs avec trois couleurs primaires le magenta, le cyan et le jaune utilisés en peinture et en imprimerie ; le rouge, le vert et le bleu utilisés pour la télévision et les projecteurs couleur. C est ce dernier qui est mis en œuvre dans la salle d expérimentation 18

Compléments théoriques Qu est-ce que la lumière? La lumière est une onde qui se déplace dans le vide avec une vitesse très grande, environ 300 000 km/s. La lumière, dans un milieu transparent, homogène et isotrope 2, se propage en ligne droite tant qu elle ne rencontre pas d obstacle. Quand un faisceau lumineux atteint la surface de séparation de deux milieux différents, une partie de la lumière se réfléchit sur la surface comme sur un miroir : c est la réflexion ; une autre partie se propage dans le second milieu, souvent en changeant de vitesse et donc de direction : c est la réfraction. Le spectre d une lumière est l ensemble des longueurs d onde ou, ce qui revient au même, des fréquences dont elle est constituée. Plus la longueur d onde est grande, plus la fréquence et donc l énergie sont faibles. La lumière, dans son sens général, fait partie de la famille des ondes électromagnétiques qui sont très nombreuses et dont le spectre est très large. La lumière visible n est qu une toute petite partie de ce spectre. Pour parler des ondes électromagnétiques, on utilise parfois le mot lumière, parfois le mot rayon, ou encore le mot onde : - passer sur les ondes - une radio aux rayons X - bronzer avec une lumière aux UV 2 Homogène signifie que le milieu a les mêmes propriétés en tous les points. En optique cela signifie que la lumière a la même vitesse en tous les points dans un milieu homogène. C est le cas de l eau, de l air, du verre Un milieu est isotrope quand il a les mêmes propriétés quelle que soit la direction que suit la lumière. 19

Dans le spectre ci-dessous on retrouve tous les types d ondes et des exemples d utilisation courante. (γ : gamma ; UV : ultraviolet ; IR : infrarouge) Chaque longueur d onde appartenant au domaine du visible correspond à une couleur. Le spectre du visible va d environ 400 nm (le violet) à 800 nm (le rouge). L abréviation nm signifie nanomètre, c est-à-dire un milliardième de mètre, 10-9 m. Dans le spectre de la lumière blanche, on reconnaît bien sûr les couleurs de l arc-en-ciel. violet, indigo, bleu, vert, jaune, orangé, rouge. Sans lumière on ne voit pas les objets et encore moins les couleurs. Nous ne voyons les objets que s ils renvoient de la lumière vers notre œil. Et la couleur que nous percevons de ces corps dépend : d une part de la composition de la lumière qu ils nous renvoient ; d autre part, de la réponse de notre système visuel et de l interprétation qu en fait notre cerveau et qui peut être très subjective. 20

Interaction de la lumière avec la matière En général, quand la lumière rencontre un corps quel qu il soit, plusieurs phénomènes peuvent avoir lieu simultanément : 1. Une partie de la lumière sera réfléchie, une grande partie si le corps est un miroir ou s il et très brillant. 2. Une partie de la lumière sera diffusée, d autant plus que le corps est clair et mat. Une feuille de papier blanc ou un écran de cinéma diffuse beaucoup de lumière 3. Une partie de la lumière sera absorbée, d autant plus si le corps est opaque et sombre. Un corps opaque noir absorbe beaucoup de lumière, c est-à-dire que l énergie lumineuse qu il reçoit est transformée en une autre énergie : la chaleur ; donc sa température augmente. 4. Une partie de la lumière peut être transmise ou réfractée si le corps est transparent. Les corps opaques ne peuvent que renvoyer (réfléchir et/ou diffuser) une partie de la lumière reçue et absorber le reste. Synthèse des couleurs Il existe deux types de synthèse des couleurs : 1. La synthèse additive qui utilise le système des sources de lumières colorées, dites primaires, (rouge, bleu et vert). On dit que l on réalise une synthèse additive de couleurs-lumières car on envoie les différentes lumières colorées sur un écran blanc qui diffuse entièrement la lumière qu il reçoit, cet écran prend donc la couleur du mélange des lumières colorées. On obtient schématiquement : - lumière verte + lumière rouge = couleur jaune. - lumière bleue + lumière verte = couleur cyan. - lumière bleue + lumière rouge = couleur magenta. - lumières rouge + verte + bleue = couleur blanche. 21

jaune vert rouge cyan bleu vert magenta bleu rouge blanc bleu vert rouge 2. La synthèse soustractive utilise un système de couleurs-matières (jaune, magenta, cyan) issu d objets ou de matériaux quelconques qui ne produisent pas de lumière. La couleur de ces matières est due à la présence de pigments qui absorbent une partie de la lumière qu ils reçoivent et renvoient alors une lumière dont le spectre modifié donne la couleur de la matière. On réalise alors une synthèse soustractive en mélangeant ces matières, car c est en absorbant ou soustrayant certaines longueurs d ondes que ces matières mélangées ne laisseront apparaître que la couleur souhaitée. On peut comparer les couleurs matières à des filtres. On obtient les mélanges suivants : - une matière jaune absorbe la lumière bleue, elle renvoie rouge + vert = jaune vert rouge - une matière cyan absorbe la lumière rouge, elle renvoie bleu + vert = cyan ; bleu vert - une matière magenta absorbe la lumière verte, elle renvoie bleu + rouge = magenta. bleu rouge Et ainsi : - un mélange jaune + cyan absorbe les lumières bleue et rouge, il ne reste que le vert ; - un mélange cyan + magenta absorbe les lumières verte et rouge, il ne reste que le bleu : - un mélange magenta + jaune absorbe les lumières bleue et verte, il ne reste que le rouge. 22

Mélange de matières colorées jaune + cyan cyan + magenta magenta + jaune bleu vert rouge Les lentilles : Une lentille est un bloc de verre ou de matière transparente limité par deux faces pouvant être de forme convexe, concave ou plane. Le plus souvent, les lentilles ont un axe de symétrie perpendiculaire à la lentille : c'est l'axe optique. On distingue deux grandes familles de lentilles : - les lentilles à bords minces et de forme convexe : ce sont les lentilles convergentes. On les symbolise par un trait fléché aux deux extrémités comme le montre la figure ci-dessous : - les lentilles à bords épais et de forme concave : ce sont les lentilles divergentes. On les symbolise également par un trait fléché mais dont les pointes sont dans le sens opposé à celui des lentilles convergentes : Le foyer image d'une lentille est le point de l'axe optique où des rayons provenant d'une source lumineuse très éloignée ("à l'infini") convergent ou divergent. Plus concrètement, c'est l'endroit où l'image du Soleil se projette sur une feuille de papier au travers d'une lentille est un point lumineux. La distance focale est la distance entre le foyer et le centre de la lentille. Grâce aux lentilles, on peut voir des petits objets (loupe, microscope), voir des objets lointains (jumelles, longue-vue, télescope), corriger la vue (verres correcteurs), fixer des images (appareil photographique, caméscope). 23

Bibliographie Gulliver, Sciences et technologies Cycle III niveau 2 et 3, Nathan 1996, p84 Tournesol, Sciences et technologie, Manuel CE2, Hatier, p.44 Tournesol, Sciences et technologie, Cahier d activité CE2, Hatier, p.32 Tavernier, Sciences et technologie CE2, Bordas 1997, p.84 Tavernier, Sciences et technologie CM, Bordas 1997, p.182 Cassette vidéo C est pas sorcier : la lumière Sitographie www.inrp.fr/lamap/activités/couleurs www.inrp.fr/lamap/activités/ombres-lumières www.eduscol.education.fr/ www.iut-lannion.fr/lemen/ obswww.unige.ch/~bartho/optic/optic/node2.html www.unil.ch/sc/pages/bazar/articles/phys/vulg/phy_4.htm www-cal.univ-lille1.fr/~nd/cd/tses/html/these_nv004.html Musées Musée Niepce (Dijon) http://www.museeniepce.com/indexplorer.html Institut Lumière (Lyon) http://www.institut-lumiere.org/ 24