Thaumatrope

Jouons avec la persistance rétinienne de notre oeil en fabriquant un thaumatrope !

Difficulté

Easy Facile

Durée

10 minute(s) minute(s)

Disciplines scientifiques

Optique

Catégorisation, Cerveau, Illusion, Illusion d'optique, Optique Thaumatrope_Thaumatrope_oiseau.png

Introduction

Cet objet scientifique repose sur une illusion d’optique qui permet de créer une image “virtuelle” grâce à deux images fixes que notre oeil va superposer.

• Matériel et outils

Elastique

Un élastique est un fil, une bande ou un ruban court(e) en caoutchouc (ou dont une partie est en caoutchouc), de forme généralement circulaire.

Elastique

Carton

Le terme carton désigne certains types de papiers généralement caractérisés par une rigidité, une épaisseur et/ou un grammage relativement élevés ; cependant, la distinction peut être faite en fonction des caractéristiques et de l’emploi. Par exemple, certains matériaux cannelés légers sont considérés comme des cartons alors que les feuilles de papier buvard ou certains supports artistiques à fort grammage sont considérés comme des papiers.

Carton

Compas

Sert a tracer des rond

Compas

Ciseaux

Un paire de ciseaux est un outil comportant deux lames mobiles articulées qui glissent l'une sur l'autre pour trancher les matériaux minces.

Ciseaux

Feutre de couleur

Sert a colorier

Feutre de couleur

Colle

Colle

Colle

Pic à brochette

Grand bâtonnets pour faire des brochettes... Pratique pour les barbecues ou pour des expériences ludiques !

Pic à brochette

Étape 1 - Réunir le matériel

- Deux élastiques ou un pic à brochette

- Du carton ou une feuille (si possible) épaisse pour former le disque (ou les deux disques si tu utilise un pic à brochette)

- Un compas pour tracer le cercle ou un objet circulaire (bol, boîte de fromage, etc)

- Une paire de ciseaux

- Feutres de couleur ou autre crayons, stylos de couleur vive

- Éventuellement de la colle

- Un pic à brochette ou un crayon pointu pour faire les trous dans le papier

Étape 2 - Préparer le matériel

• Sur du carton ou une feuille, trace un cercle de 10cm de diamètre, ou 5cm de rayon environ (si tu n'as pas d'élastiques mais un pic à brochette, découpe deux disques

Tu peux t'aider d'un compas ou d'un objet circulaire (comme une boîte à camembert ou un bol) pour tracer les contours de tes cercles.

• Dessine sur le disque une partie du dessin (exemple : un poisson, un oiseau, un point)
• Retourne ton disque ou prend l'autre disque si tu en as découpé deux
• Dessine un élément complémentaire au premier dessin (exemple : un bocal, une cage, un cercle)

Les deux dessins doivent être réalisés en sens opposé. Au moment où tu retournes le disque, fais le du haut vers le bas (et pas de droite à gauche) - Sur les photos, l'élastique rouge est toujours à droite.

Étape 3 - Mettre en place l'expérience

Si tu utilise deux élastiques :

• Avec la pointe d’un pic à brochette (ou d'un crayon pointu), perce deux trous de chaque coté du disque,
• Passe un élastique dans chaque trous et fixe-les solidement.

Si tu utilises un pic à brochette :

• Pose le pic à brochette sur une face non dessinée d'un des disques
• Colle le deuxième disque par dessus (tu dois mettre le dessin vers toi)

Étape 4 - Réaliser l'expérience

Ton thaumatrope est prêt fait tourner les élastiques de nombreuses fois, puis lâche le disque ou roule le pic à brochette entre tes mains plusieurs fois.

Dans les deux cas, regarde en ton disque en face de toi.

Que se passe-t-il ? Que vois-tu ?

Étape 5 - Pour aller plus loin

Tu peux tenter de réaliser plusieurs thaumatropes :

• En créant une image surprise (un poisson dans une cage...)
• En créant un message secret (par exemple en écrivant la moitié de ton prénom sur une face et l'autre moitié au dos...)

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

En tournant vite, les deux images se superposent pour n’en former qu’une seule !

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

Le dessin de chaque côté du cercle doivent être fait en sens inverse pour que l'image complète apparaisse à l'endroit. Tu peux faire plusieurs essais !

Le disque doit tourner suffisamment vite.

Explications

En faisant tourner le disque nos yeux n’ont plus le temps de distinguer les deux dessins : ils se confondent, formant un dessin unique. C’est ce qu’on appelle la persistance rétinienne. Les scientifiques pensent que l’œil conserverait l'image quelques instants et elle se superposerait donc à la suivante.

Plus d'explications

Les mécanismes de la perception visuelle et le concept de persistance rétinienne sont aujourd'hui très discutés, et les scientifiques ne sont pas tous d'accord. D'autres phénomènes plus complexes pourraient entrer en jeu, comme l'effet phi.

Quelques liens :

Comprendre le thaumatrope sur wikipédia

Comprendre l'effet phi sur wikipédia

Applications : dans la vie de tous les jours

Les dessins animés traditionnels mais aussi le cinéma en général se servent du même mécanisme ! A la manière d'un flipbook, des images légèrement différentes défilent suffisamment vite pour créer une illusion du mouvement et tromper le cerveau.

Un peu d'histoire :

Le thaumatrope a été inventé en Europe entre 1825 et 1830 par John Ayrton Paris. Au XIXeme siècle, plusieurs chercheurs essayaient de trouver une manière de donner du mouvement à une image fixe. Le thaumatrope est la première invention qui a permis de donner du mouvement. C'est ce que l'on appel le précinéma

Histoire du précinéma sur wikipédia

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Zootrope

Flipbook

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

Comprendre la superposition des images

Découvrir la première invention qui a lancé le précinéma

Pistes pour animer l'expérience

Cette expérience peut être présenter comme un défi pour introduire une séance sur le cinéma par exemple (fais entrer l'oiseau dans sa cage)

Dernière modification 4/05/2021 par user:Geneviève.

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