La personne qui est venue dans notre classe nous a d’abord expliqué son métier.
Il nous a expliqué qu’il dirigeait un bureau d’études à Paris et qu’il faisait des recherches sur l’utilisation de la lumière. Il nous a donné des exemples de travaux qu’il avait réalisés : les optiques de voiture, les équipements pour la météo, les satellites, l’éclairage des couloirs d’une 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
Nous avons appris que le déplacement de la lumière est très rapide (300 000 km à la seconde) et rectiligne.
L’éclipse 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.
Attention, le danger sera grand pour les yeux, il ne faudra pas la regarder sans lunettes spéciales de protection (lunettes de soudeur ou lunettes qui seront vendues) car d'un seul coup, la lumière du soleil redeviendra visible.

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On a vu deux manières de dévier les rayons de la lumière :

- La réflexion : avec le miroir ou sur une étendue d'eau calme.

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Nous avons observé une loi géométrique pour la réflexion : l’angle du rayon qui arrive sur le miroir est le même que l’angle du rayon qui repart.
C’est comme au billard !

On peut expliquer les mirages ou ce qu’on voit sur une route par temps chaud : c’est le ciel qui se reflète.
(sur le schéma, en rouge le rayon qui arrive, en vert le rayon qui repart)
- 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 l’eau, un bâton incliné par exemple.

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A partir d’un certain angle, on n’a 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.

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Comme pour l’eau et l’air, 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" !

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Pour dévier la lumière, on utilise aussi des lentilles :

- 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.

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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.


On utilise ensemble plusieurs lentilles en optique pour : phares, appareil-photo, jumelles, camescopes, rétro-projecteur...

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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. C’est pourquoi on obtient plusieurs couleurs.

Quand on a un arc en ciel, c’est la même chose : la lumière est déviée plusieurs fois dans les gouttes d’eau.

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