Chapitre E2 : Propagation de la lumière

Activité 1 : Photo de classe !

Macaroni, le photographe du collège, utilise un parapluie blanc lorsqu’il prend les photos individuelles. Ainsi, cela permet de ne pas avoir de tache blanche à cause du flash au niveau du visage sur la photo.

  1. En vous aidant de l’animation (cliquez ici), quels sont les deux objets de Macaroni qui sont des sources de lumière ?
  2. Classez ces deux objets en deux catégories que vous nommerez.
  3. D’après vous, Macaroni vous prend-il en photo en vous éclairant directement, ou indirectement ? Expliquez votre réponse.
  4. Qu’avez-vous retenu d’important lors de cette activité ? Quelles difficultés vous a posé problème ?

Ressources à utiliser :

  • Cours : I. Sources de lumière
  • Fiche méthode 27 : Comprendre une consigne

 

Activité 2 : Star Wars à la maison ?

Sortie au cinéma à la fin des années 70, Star Wars est l’une des sagas les plus connues dans le monde.

Dans l’une des scènes du film, une bataille dans l’espace fait rage à coup d’arme laser (cliquez ici pour voir la vidéo).

Votre objectif est de prouver si, comme dans le film, il est possible de voir des rayons de lumière (provenant d’une lampe ou d’un laser) à l’aide d’une expérience.

  • Rédigez un compte-rendu d’expérience faisant apparaître :
  1. La problématique de l’activité.
  2. Votre hypothèse.
  3. Un schéma légendé de votre expérience (de préférence, avec un protocole).
  4. Les observations importantes que vous avez remarquées lors de l’expérience.
  5. Une conclusion qui répond à la problématique et qui vérifie votre hypothèse.

Matériels disponibles :

  • Une lampe-torche ou un petit laser.
  • Un brumisateur.
  • De la craie dans un bocal fermé.
  • Un miroir.
  • Une paire de lunettes.

Ressources à utiliser :

  • Fiche méthode 3 : La sécurité optique et acoustique
  • Fiche méthode 28 : La démarche d’investigation

 

Activité 3 : Modéliser la propagation de la lumière
  1. Ouvrez l’animation (cliquez ici), puis suivez les instructions afin de vous entraînez à modéliser le trajet d’un rayon de lumière.
  2. Qu’avez-vous retenu d’important dans cette activité ? Quelles difficultés vous a posé problème ?

Ressources à utiliser :

  • Cours : II. Modéliser un rayon de lumière
  • Fiche méthode 26 : Visualiser et représenter un rayon de lumière
Activité 4 : La maison de Monsieur Martin

Histoire de la maison de M. Martin

Monsieur Martin a acheté un terrain pour faire construire sa maison.

  • Sur son terrain carré, il y a un très gros et très haut sapin dont les branches tombent jusqu’au sol sans laisser passer la lumière.
  • Les limites du terrain ne comportent ni mur, ni clôture.
  • Juste au coin de son terrain, il y a un réverbère (source ponctuelle) qui s’allume la nuit.

Monsieur Martin a déjà fait les plans de sa maison, mais ne sait pas encore comment il va la placer sur son terrain.

  • Il sait cependant qu’il ne veut pas que la fenêtre de sa chambre soit éclairée la nuit par le réverbère.
  • En effet, il ne tient pas à mettre de volet car il aime être réveillé par la lumière du Soleil qui se lève tous les matins à l’Est.
  • Enfin, Monsieur Martin veut voir le sapin lorsqu’il est à la fenêtre de sa chambre après s’être levé le matin

Cahier des charges

Monsieur Martin demande à des architectes de l’aider afin de pouvoir commencer sa construction :

  1. Tracer le contour de la maison sur le plan du terrain en indiquant l’emplacement de la fenêtre. La loi impose une distance d’au moins 2 mètres entre le mur de la maison comportant une porte et la limite du terrain.
  2. Indiquer sur le plan, de façon très précise, les parties du terrain éclairées par le réverbère ainsi que celles qui ne le sont pas. Par exemple, vous pouvez hachurer les parties du terrain qui sont dans l’ombre.
  3. Écrire une lettre à Monsieur Martin. Celle-ci doit expliquer clairement à Monsieur Martin pourquoi l’emplacement choisi répond à ses attentes.

Vous êtes les architectes et vous devez réaliser les points (1, 2 et 3) ci-dessus.

Ressource à utiliser :

  • III. Modéliser un faisceau de lumière
  • IV. Conditions de visibilité
  • Fiche méthode 26 : Visualiser et représenter un rayon de lumière