Chapitre 2 : La propagation de la lumière

 

I.       Le rayon lumineux

• Voir activité « le trajet de la lumière »

Je place sur une table une lampe de poche. Entre cette lampe et mon œil je place trois fentes verticales de manière à toujours voir la lumière. Je repère au crayon la position de la lampe de l’œil et des fentes.

Je remarque que ces 5 positions sont alignées.

Je recommence l’expérience et j’obtiens le même résultat. J’en conclus que la lumière se propage en ligne droite.

 

• On réalise l’expérience suivante :

On observe seulement un rond lumineux sur l’écran. On visualise le trajet de la lumière avec de la poussière de craie projetée entre l’écran et le projecteur.
Remarque : la lumière ne se voit pas, nous voyons les particules de craie qui sont éclairées et qui envoient de la lumière dans notre œil.

 

Conclusion : La lumière se propage en ligne droite. On représente un rayon lumineux par un très  rectiligne repéré par une flèche indiquant le sens de propagation de la lumière.

 

Remarque : Un faisceau de lumière est un ensemble de rayons lumineux.

 

è Ex 3 et 4 p 144

è Activité laser p 133

 

II.   Ombres et lumière

 

Document 1 : l’histoire de la maison de M. Martin

Monsieur Martin a acheté un terrain pour y faire construire sa maison.

Sur son terrain carré, il y a un très gros et très haut sapin dont les branches tombent jusqu’au sol et ne laissent pas passer la lumière.

Le terrain est bordé par un mur, les trois autres côtés ne possèdent ni mur, ni clôture.

Juste au coin de son terrain, il y a un réverbère qui s’allume la nuit. Source ponctuelle.

Monsieur Martin a déjà fait le plan de sa maison, mais ne sait pas encore comment il va la placer sur son terrain.

La seule chose qu’il sait, c’est qu’il ne veut pas que la fenêtre de sa chambre soit éclairée la nuit par le réverbère (il ne tient pas à mettre de volets car il aime être réveillé par la lumière du jour, mais ne souhaite pas être dérangé par la lumière du réverbère la nuit) et le  jour, il veut une vue sur son sapin.

Monsieur Martin demande à des architectes de l’aider. Il leur demande de :

-          compléter le plan du terrain en y ajoutant le tracé de la maison avec l’emplacement de la fenêtre (pour l’envoyer aux constructeurs)

-          De lui prouver qu’avec l’emplacement choisi, sa fenêtre ne sera pas éclairée par le réverbère.

Vous êtes les architectes.

 

Lettre pour Monsieur Martin :

« Cher Monsieur Martin

Nous vous proposons deux solutions pour l’emplacement de votre maison :

-          Maison placée dans l’ombre du sapin : l’ombre du sapin vous protégera de la lumière du réverbère mais de jour vous pourrez admirer l’arbre, la fenêtre donnant sur celui-ci.

-          Maison orienté de manière a ce que sa propre ombre vous protège de la lumière du réverbère.

Voir plans joints (la lumière se propage en ligne droite, nous avons donc pu représenter sur votre terrain les zones d’ombre et les zones éclairées.

Cordialement,… »

 

Plans joints :

 

 

Conclusion :

Une source de lumière et un objet opaque déterminent deux zones : une zone éclairée de laquelle l’observateur voit la source et une zone d’ombre (appelée cône d’ombre) de laquelle l’observateur ne voit pas la source.

 

 

è Ex 2 p 154

 

III.           Le système Soleil-Terre-Lune

 

La Terre tourne autour du soleil en un an et elle tourne sur elle-même en un jour (ce qui explique l’alternance des jours et des nuits). La Lune tourne autour de la Terre et sur elle-même dans le même temps : 27,3 jours. Elle nous présente donc toujours la même face.

 

Les phases de la Lune :

Voir document : « comment expliquer les phases de la Lune » et « les phases de la Lune » + animation flash

 

Les éclipses :

Une éclipse est un phénomène astronomique au cours duquel un astre en cache un autre.

Lors d’une éclipse de soleil, la Lune passe entre le Soleil et la Terre.                     Une éclipse de Lune a lieu lorsque la Terre se situe entre le soleil et la Lune.

 

è Ex 4 p 154 + ???