Différences entre les pages « Disque de Newton » et « Group:Jouer avec la lumière »

 
 
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{{Tuto Details
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|Description=De quoi est composée la lumière ? C'est ce qu'on peut comprendre en fabriquant et en faisant tourner cette toupie composée de faisceaux de couleurs...
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|group-description=Découvrons quelques caractéristiques de la lumière en jouant avec ! Dans ce parcours, nous allons faire des expériences autour de la lumière et essayer de mieux la comprendre. Nous allons découvrir certaines de ses propriétés étonnantes : comment se forme un arc-en-ciel ? comment la lumière se déplace ? comment elle nous réchauffe ?
|Disciplines scientifiques=Optical
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|GroupAge=6 à 12 ans
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|group-long-description=====Matériel nécessaire pour tout le parcours : ====
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|Item=Papier
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*Soleil ! (et un beau soleil)
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*Miroir
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*Pièce de monnaie
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Avant de commencer et si tu le souhaites, tu peux te munir de ton "cahier d'expérience" pour raconter tes découvertes et dessiner les expériences.
|Prerequisites={{Prerequisites
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|Prerequisites=Toupie or not Toupie
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==='''Activité 1 : Décomposition de la lumière'''===
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De quoi est composée la lumière blanche (celle du soleil) que nous voyons tous les jours ?
}}
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{{Tuto Step
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Nous allons tenter de reproduire les conditions d'apparition d’un phénomène naturel spectaculaire:  l’arc-en-ciel ! 
|Step_Content=Découper un disque de 15 cm de diamètre dans du papier cartonné blanc.
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Si tu n'as pas de soleil ce jour là, tu peux essayer une autre expérience ! [[Lumière : dispersion de la lumière|<u>Lumière : dispersion de la lumière</u>]]
|Step_Content=Prendre un écartement d'environ 6,5 cm avec le compas. Reporter cet écart sur le cercle pour pouvoir tracer 7 secteurs angulaires.
+
 
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}}
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Tu sais maintenant que la lumière blanche est composée de différentes couleurs dont les '''trois couleurs primaires : le rouge, le vert et le bleu'''. Les couleurs secondaires sont le jaune, le cyan et le magenta. C’est ce qu’on appelle le modèle RVB (Rouge-Vert-Bleu).
{{Tuto Step
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|Step_Title=Colorier
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Si l’on mélange deux à deux ces couleurs, on obtient une nouvelle couleur. Si on mélange ensemble les trois couleurs, on obtient la lumière blanche. On appelle cela la synthèse additive représentée sur ce schéma :
|Step_Content=Colorier chaque segment avec une couleur dans l'ordre suivant :
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'''Pour aller plus loin''' tu peux essayer l'expérience du  [[disque de Newton]] ?
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Tu viens de découvrir que le passage de la lumière dans l’eau permet de la décomposer. Mais que se passe-t-il d’autre quand la lumière traverse des milieux différents (air, eau, …) ?
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==='''Activité 2  : Comment se déplace la lumière ?'''===
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Si nous voyons avec nos yeux, c'est que de la lumière y parvient ! Les rayons lumineux se déplacent en ligne droite.  Ici nous allons voir que les chemins que prend la lumière ne sont pas les mêmes selon les milieux où elle se déplace.
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Réalise l'expérience : <u>[https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Propagation_de_la_lumi%C3%A8re_dans_diff%C3%A9rents_milieux Propagation de la lumière dans différents milieux]</u> 
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Maintenant que tu as vu comment la lumière se comporte dans différents milieux, tu peux utiliser ces propriétés pour réaliser l'illusion d'optique suivante : <u>[[Objet qui réapparaît|Objet_qui_réapparaît]]</u>
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Tu sais maintenant que le rayon de lumière se déplace de manière différente quand il change de milieu. Et grâce à ce phénomène, il est possible de concentrer la lumière et d'utiliser son énergie !
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==='''Activité 3 : L'énergie de la lumière'''===
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Faisons nos premiers pas dans l'optique.   
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L'optique c' est une branche des sciences qui traite de la lumière de son comportement et de ses propriétés.   
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Ici nous allons nous intéresser à un objet qui permet de jouer avec la lumière.               
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Réalise l'expérience : [[Concentration de la lumière|<u>Concentration de la lumière</u>]]               
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La loupe concentre les rayons du soleil en un point relativement petit. De ce fait, l'énergie reçue par ce point augmente et la température de la feuille peut s'élever jusqu'à son point de combustion.
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==Usage dans la vie quotidienne==
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La lumière produit des merveilles dans la nature, mais elle est aussi indispensable à notre santé et à notre bien-être. Sans lumière, pas de vie !
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La lumière est un rayonnement électromagnétique perceptible par l’œil qui peut provenir d’une source naturelle (soleil, étoiles) ou artificielle (ampoule) ou d’un objet réfléchissant la lumière (comme la lune éclairée par le soleil ou n'importe quel autre objet). La lumière est composée de photons (particules), mais elle possède les propriétés d’une onde.
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Sans lumière, nous ne pourrions rien voir, cela semble logique. Mais ce qu'il faut comprendre, c'est que nous voyons les objets, les gens, le monde, car nous percevons la lumière qu'ils reflètent ou émettent.
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La lumière passe ensuite dans le cristallin de l’œil (la petite lentille bleu), et la lumière se concentre sur notre rétine. Sauf lorsque l'on a des problèmes de vues : la lumière se concentre alors avant ou plus loin que la rétine. C'est pourquoi, lors de trouble de la vision, nous utilisons des lentilles pour corriger la propagation de la lumière dans l’œil.
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De même, les phares de ta voiture ou ta lampe torche utilisent des lentilles (qui sont comme des loupes) pour concentrer la lumière et la projeter très loin, ce qui permet de voir plus loin la nuit.          
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La lumière naturelle nous apparaît blanche mais en réalité cette lumière est composée de multiples radiations colorées dont les longueurs d’onde visibles.   
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'''Pour en savoir plus sur quelques phénomènes''', n'hésite pas à explorer ces liens : 
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*[http://www.meteo.org/phenomen/cielbleu.htm Le ciel est bleu en journée]
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*[https://www.espace-sciences.org/archives/pourquoi-le-ciel-est-il-rouge-le-soir Le lever ou coucher de soleil est plutôt rouge/orangé]
  
*Violet 
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==Histoire des sciences==
*Indigo 
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Pour parcourir l’histoire des découvertes autour de la lumière, tu peux regarder cette video : [https://www.synchrotron-soleil.fr/fr/videos/histoire-de-la-lumiere-le-spectre-lumineux Histoire de la Lumière : le spectre lumineux]
*Bleu 
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==Lien vers des parcours similaires==
*Vert 
 
*Jaune 
 
*Orangé 
 
*Rouge
 
|Step_Picture_00=Disque_de_Newton_52938758_2324955700869042_1584833092453924864_n.jpg
 
}}
 
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Faire un trou
 
|Step_Content=Avec la vrille (ou la vis), faire un premier trou dans le bouchon en liège.
 
|Step_Picture_00=Disque_de_Newton_50613892_2468137589926931_8232039799062528000_n.jpg
 
}}
 
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Piquer
 
|Step_Content=Piquer le clou dans le centre du disque de papier et l'enfoncer dans le premier trou percé dans le bouchon en liège.
 
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}}
 
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Résultat
 
|Step_Content=Faire tourner le disque et observer le résultat
 
|Step_Picture_00=Disque_de_Newton_50599601_544011009409622_7000727814089474048_n.jpg
 
}}
 
{{Notes
 
|Observations=Lorsqu'il tourne, les couleurs du disque semblent disparaître et laissent apparaître du blanc.
 
|Avertissement=Lorsqu'on utilise des feutres nous pouvons constater que le résultat donne gris, donc pour mieux avoir le résultat de base utiliser des crayons de couleurs.
 
|Explanations===== De manière simple : ====
 
Chaque couleur est perçue un court instant par notre œil : cela s'appelle la "persistance rétinienne". Comme le disque tourne rapidement, les couleurs se superposent en raison de ce phénomène. Or le mélange de toutes ces couleurs donne le blanc de la lumière. Notre cerveau est donc abusé et perçoit le blanc.
 
|Deepen=L'''a persistance rétinienne :''' La persistance rétinienne est un phénomène qui consiste pour l'œil et le cerveau à superposer une image qui vient d'être vue à l'image que l'on est en train de voir. La persistance rétinienne est plus marquée et plus longue si l'image observée est lumineuse. Nous pouvons comparer notre expérience à ce que l'on observe sur un écran de téléviseur. A nos yeux l'image semble stable, elle ne clignote pas. Or en réalité l'écran n'émet les images que par intermittence, mais notre œil et notre cerveau ne perçoivent pas les interruptions car les images s'enchaînent trop vite.
 
  
''[https://fr.wikipedia.org/wiki/Persistance_r%C3%A9tinienne <nowiki>[1]</nowiki>] La persistance rétinienne sur Wikipédia''
+
* Si tu as suivi ce parcours en premier, je t’invite à aller voir [[Group:Nos yeux sont magiques ( illusions d'optique 1 )|<u>Nos_yeux_sont_magiques_( illusions d’optique 1)</u>]] qui explique ce qu’est une illusion d’optique et comment ça marche.
  
<br />
+
* Sinon, tu peux aussi aller faire un tour sur [[Group:Tout en couleurs|<u>Tout_en_couleurs</u>]] qui propose de découvrir comment transformer les couleurs par différentes techniques et de quelles couleurs nos feutres sont composés.
  
*'''La somme des couleurs de l'arc en ciel compose "le blanc" :''' La lumière blanche est la somme de la multitude de couleurs présentes dans l'arc en ciel. En effet, nous avons ici colorié sept segments de couleurs différentes, mais en fait l'arc en ciel est composé d'un nombre incalculable de couleurs. Lorsque l'on additionne ces couleurs, on obtient le blanc pur. C'est pour cela qu'en faisant tourner très vite le disque de couleurs on croit le voir blanc.
+
* Si tu veux en découvrir encore plus, tu peux aussi regarder l'émission “[https://www.youtube.com/watch?v=P-VTfLDiMWM C’est pas sorcier: Lumières et illusions]”
  
''[https://fr.wikipedia.org/wiki/Spectre_visible <nowiki>[2]</nowiki>] Le spectre visible sur Wikipédia''
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<br />
|Related=La persistance rétinienne est utilisée pour donner l’illusion du mouvement dans les films et les dessins animés, qui diffusent en fait une succession d’images fixes. Le cinéma sur pellicule produit des films utilisant 24 images par seconde, or chaque image vue par l’œil humain persiste dans son cerveau pendant environ 1/25e de seconde. En regardant un film, le cerveau superpose donc les images et on  a l’impression de voir des images en mouvement.
+
|GroupObjectif=Avec ce parcours tu va pouvoir :
|Objectives===== Questions sans réponses ====
 
  
*Que se passe t-il si on modifie l'ordre des couleurs ? Et si on déséquilibre la taille des segments ?
+
* Découvrir différentes caractéristiques de la lumière
*Si on filme la scène, la caméra est-elle "abusée" tout comme notre cerveau ?
+
* Comprendre son comportement dans différents milieux.
}}
+
* Comprendre comment l'homme a apprivoisé la lumière par certaines de ses créations
{{Tuto Status
 
|Complete=Draft
 
 
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{{Separator}}
 

Version du 27 avril 2020 à 18:34

Group-Capturons la lumi re 5d95c81c02e35 soleil.jpg

Group-Jouer avec la lumi re images.jpg

Jouer avec la lumière

Découvrons quelques caractéristiques de la lumière en jouant avec ! Dans ce parcours, nous allons faire des expériences autour de la lumière et essayer de mieux la comprendre. Nous allons découvrir certaines de ses propriétés étonnantes : comment se forme un arc-en-ciel ? comment la lumière se déplace ? comment elle nous réchauffe ?

12 1h 6 à 12 ans

Déroulé

Matériel nécessaire pour tout le parcours :

  • Soleil ! (et un beau soleil)
  • Miroir
  • CD
  • Bassine
  • Eau
  • Huile
  • Récipient transparent
  • Pic à brochette ou paille
  • Loupe
  • Papier
  • Bout de Bois
  • Pièce de monnaie

Avant de commencer et si tu le souhaites, tu peux te munir de ton "cahier d'expérience" pour raconter tes découvertes et dessiner les expériences.

Activité 1 : Décomposition de la lumière

De quoi est composée la lumière blanche (celle du soleil) que nous voyons tous les jours ?


Nous allons tenter de reproduire les conditions d'apparition d’un phénomène naturel spectaculaire:  l’arc-en-ciel !

Réalise l'expérience : Arc-en-ciel de chambre


Si tu n'as pas de soleil ce jour là, tu peux essayer une autre expérience ! Lumière : dispersion de la lumière


Tu sais maintenant que la lumière blanche est composée de différentes couleurs dont les trois couleurs primaires : le rouge, le vert et le bleu. Les couleurs secondaires sont le jaune, le cyan et le magenta. C’est ce qu’on appelle le modèle RVB (Rouge-Vert-Bleu).

Si l’on mélange deux à deux ces couleurs, on obtient une nouvelle couleur. Si on mélange ensemble les trois couleurs, on obtient la lumière blanche. On appelle cela la synthèse additive représentée sur ce schéma :

Additive.png


Pour aller plus loin tu peux essayer l'expérience du disque de Newton ?


Tu viens de découvrir que le passage de la lumière dans l’eau permet de la décomposer. Mais que se passe-t-il d’autre quand la lumière traverse des milieux différents (air, eau, …) ?

Activité 2  : Comment se déplace la lumière ?

Si nous voyons avec nos yeux, c'est que de la lumière y parvient ! Les rayons lumineux se déplacent en ligne droite.  Ici nous allons voir que les chemins que prend la lumière ne sont pas les mêmes selon les milieux où elle se déplace.

Réalise l'expérience : Propagation de la lumière dans différents milieux


Maintenant que tu as vu comment la lumière se comporte dans différents milieux, tu peux utiliser ces propriétés pour réaliser l'illusion d'optique suivante : Objet_qui_réapparaît


Tu sais maintenant que le rayon de lumière se déplace de manière différente quand il change de milieu. Et grâce à ce phénomène, il est possible de concentrer la lumière et d'utiliser son énergie !

Activité 3 : L'énergie de la lumière

Faisons nos premiers pas dans l'optique.

L'optique c' est une branche des sciences qui traite de la lumière de son comportement et de ses propriétés.

Ici nous allons nous intéresser à un objet qui permet de jouer avec la lumière.

Réalise l'expérience : Concentration de la lumière


La loupe concentre les rayons du soleil en un point relativement petit. De ce fait, l'énergie reçue par ce point augmente et la température de la feuille peut s'élever jusqu'à son point de combustion.

Usage dans la vie quotidienne

La lumière produit des merveilles dans la nature, mais elle est aussi indispensable à notre santé et à notre bien-être. Sans lumière, pas de vie !


La lumière est un rayonnement électromagnétique perceptible par l’œil qui peut provenir d’une source naturelle (soleil, étoiles) ou artificielle (ampoule) ou d’un objet réfléchissant la lumière (comme la lune éclairée par le soleil ou n'importe quel autre objet). La lumière est composée de photons (particules), mais elle possède les propriétés d’une onde.


Sans lumière, nous ne pourrions rien voir, cela semble logique. Mais ce qu'il faut comprendre, c'est que nous voyons les objets, les gens, le monde, car nous percevons la lumière qu'ils reflètent ou émettent.

La lumière passe ensuite dans le cristallin de l’œil (la petite lentille bleu), et la lumière se concentre sur notre rétine. Sauf lorsque l'on a des problèmes de vues : la lumière se concentre alors avant ou plus loin que la rétine. C'est pourquoi, lors de trouble de la vision, nous utilisons des lentilles pour corriger la propagation de la lumière dans l’œil.

De même, les phares de ta voiture ou ta lampe torche utilisent des lentilles (qui sont comme des loupes) pour concentrer la lumière et la projeter très loin, ce qui permet de voir plus loin la nuit.

La lumière naturelle nous apparaît blanche mais en réalité cette lumière est composée de multiples radiations colorées dont les longueurs d’onde visibles.

Pour en savoir plus sur quelques phénomènes, n'hésite pas à explorer ces liens :

Histoire des sciences

Pour parcourir l’histoire des découvertes autour de la lumière, tu peux regarder cette video : Histoire de la Lumière : le spectre lumineux

Lien vers des parcours similaires

  • Sinon, tu peux aussi aller faire un tour sur Tout_en_couleurs qui propose de découvrir comment transformer les couleurs par différentes techniques et de quelles couleurs nos feutres sont composés.


Objectifs

Avec ce parcours tu va pouvoir :

  • Découvrir différentes caractéristiques de la lumière
  • Comprendre son comportement dans différents milieux.
  • Comprendre comment l'homme a apprivoisé la lumière par certaines de ses créations

Membres du groupe

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Antoine Zabern

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Isabelle BARLIER

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