Jouer avec la lumière
Découvrons quelques caractéristiques de la lumière en jouant avec !
12 1h 6 à 12 ans
Déroulé
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 ?
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 !
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. C’est ce qu’on appelle le modèle RVB (Rouge-Vert-Bleu).
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 ? === ====
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.
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.
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, d'autres types de rayonnements à la vison en passant par les systèmes utilisant, transformant ou émettant 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 !
Par exemple, 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 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. Ça parait 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'oeil (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 en général 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.
-La lumière blanche que nous connaissons est également en réalité composé en différentes couleurs :
rouge, orange, jaune, vert, bleu et violet. . La lumière naturelle nous apparaît blanche mais en réalité cette lumière est composée de multiples radiations colorées dont les longueurs d’onde visibles.
C'est pourquoi :
- Le lever ou coucher de soleil est plutôt rouge/orangé
Histoire des sciences
Pour découvrir l’histoire des découvertes autour de la lumière, tu peux regarder la vidéo suivante : https://www.synchrotron-soleil.fr/fr/videos/histoire-de-la-lumiere-le-spectre-lumineux
Lien vers des parcours similaires
Si tu as suivi ce parcours en premier, je t’invite à aller voir Nos_yeux_sont_magiques_( illusions d’optique 1) qui explique ce qu’est une illusion d’optique et comment ça marche.
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 quels couleurs nos feutres sont composés.
Si tu veux en découvrir encore plus, tu peux aussi regarder l'émission “C’est pas sorcier: Lumières et illusions”
https://www.youtube.com/watch?v=P-VTfLDiMWM
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
Expériences
Membres du groupe
