La personne qui
est venue dans notre classe nous a dabord expliqué son métier. Il nous a expliqué quil dirigeait un bureau détudes à Paris et quil faisait des recherches sur lutilisation de la lumière. Il nous a donné des exemples de travaux quil avait réalisés : les optiques de voiture, les équipements pour la météo, les satellites, léclairage des couloirs dune nouvelle ligne de métro à Paris... Puis, nous avons travaillé en 4 groupes : - un groupe sur les miroirs - un groupe avec la cuve à réfraction - un groupe avec les lentilles - un groupe avec les prismes |
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Nous avons appris que le
déplacement de la lumière est très rapide (300 000 km à la seconde) et rectiligne. Léclipse est le meilleur exemple pour montrer que le déplacement de la lumière est bien rectiligne : quand la lune se trouve entre le soleil et la terre, la lumière ne nous arrive plus. Elle ne peut pas contourner la lune ! Le 11 aôut 1999, nous aurons une éclipse de soleil. |
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On a vu deux manières de dévier les rayons de la lumière : |
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- La réflexion : avec le miroir ou sur une étendue d'eau calme. | |
Nous avons observé une
loi géométrique pour la réflexion : langle du rayon qui arrive sur le miroir est
le même que langle du rayon qui repart. Cest comme au billard ! On peut expliquer les mirages ou ce quon voit sur une route par temps chaud : cest le ciel qui se reflète. (sur le schéma, en rouge le rayon qui arrive, en vert le rayon qui repart) |
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- la réfraction :
c'est la lumière qui est déviée, quand on passe d'un milieu à un autre, par exemple de
l'air à l'eau. C'est ce qu'on a vu avec les rayons qui passent par la cuve remplie d'eau. (voir ci-contre) On voit aussi des images déformées quand des objets sont dans leau, un bâton incliné par exemple. |
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A partir dun certain angle, on na plus de réfraction mais une réflexion. | |
On arrive donc à piéger la lumière. C'est le même principe qui est utilisé dans les fibres optiques. On a pu les observer de très près et jouer avec. | |
Comme pour leau et lair, on a deux matières : une à l'intérieur et une autre pour la gaine qui piège la lumière à l'intérieur. La lumière est prisonnière et doit suivre le "tuyau" ! | |
Pour dévier la lumière, on utilise aussi des lentilles : |
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- la lentille convergente concentre la lumière en un point, comme la loupe qui peut faire brûler du papier ou du bois avec la lumière du soleil, ce qui cause des incendies de forêt. | |
Après le point de croisement (voir sur le schéma ci-dessus) l'image est inversée. |
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- la lentille divergente sert
à élargir la zone éclairée.
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La décomposition de
la lumière Avec les prismes, nous avons vu que la lumière est déviée plusieurs fois, avec des angles différents. Cest pourquoi on obtient plusieurs couleurs. Quand on a un arc en ciel, cest la même chose : la lumière est déviée plusieurs fois dans les gouttes deau. |