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Par Natacha hardowar et Carolina RiosÉcole La Dauversière, Montréal, juin 2001
Validation du contenu et révision linguistique: Karine Lefebvre
Science animée, 2001
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Introduction
Luminescence Réflexion
Phosphorescence Réfraction
Fluorescence Dispersion Incandescence Diffraction Absorption Diffusion
Conclusion Bibliographie
Dans la vie de tous les jours, nous sommes constamment soumis à des bombardements
lumineux plus ou moins intenses. L’être humain est donc fort sensible à ces
phénomènes. Notre environnement nous procure d’ailleurs de nombreuses sources de lumière (lampes,
étoiles, soleil, etc...) se propageant jusqu’aux récepteurs de lumière (œil, plaque photographique, caméra vidéo …).
Ceci nous amène à la question suivante:
« Comment se propage la lumière? »
Dans le vide, la lumière voyage en ligne droite !
Démonstration(Cliquer ici.)
Objet
Écran noir avec un trou au centre
(sténopé)
Écran récepteur
Rayons lumineux
Image inversée renversée
Il existe de nombreux phénomènes lumineux entourant
la propagation de la lumière.
Voici les principaux …
Qui suis-je?Qui suis-je?
Propriété des corps qui émettent de la lumière sous l’action d’un rayonnement.
Mes utilitésMes utilités
Détecteur de luminescence Écran d’ordinateur
La luminescence se compose de 2 phénomènes lumineux distincts:
Fluorescence
Phosphorescence
Qui suis-je?Qui suis-je?
Production de lumière sans qu ’il y ait un fort dégagement de chaleur. Elle cesse aussitôt que la stimulation arrête.
Mes utilitésMes utilités
Microscope contrôlant l’intensité de la fluorescence.
Minéral avant U.V.
Minéral après U.V.
Timbre
Sans rayon U.V.
Avec rayon U.V.
Timbre
Les timbres postes deviennent lumineux lorsqu ’ils sont soumis à de la lumière ultraviolette.
Cette lumière, invisible à l’œil humain, est absorbée par la substance que les timbres contiennent. L’énergie est ensuite
retransmise sous forme de lumière visible.
RayonsLumineux
Qui suis-je?Qui suis-je?
Émission de lumière qui persiste un certain temps après l ’arrêt de la stimulation.
Où me retrouve-t-on ?Où me retrouve-t-on ?
Plante aquatique Aurore boréale
Le jour La nuit
Le cadran d ’une montre est phosphorescent car il est lumineux dans le noir.
Lorsqu’il est soumis à la lumière du jour, le cadran absorbe les rayons lumineux. La nuit, il émet alors l ’énergie
emmagasinée auparavant.
Cadran d’une montre Cadran d’une montre
Qui suis-je?Qui suis-je?
État d’un corps rendu lumineux par un chauffage intense.
Mes utilitésMes utilités
Lampe
Feu
Lorsqu’on branche une ampoule, celle-ci est soumise à un chauffage intense, elle accumule de l’énergie pour ensuite
la dégager sous forme de lumière.
C’est aussi la même chose lorsqu’on frotte une allumette.
Qui suis-je?Qui suis-je?
Absorption de quelques composantes de la lumière blanche pénétrant certaines surfaces. Le blanc n’absorbe aucune couleur tandis que le noir les absorbe toutes. Où me retrouve-t-on ?Où me retrouve-t-on ?
Voiture absorbant toutes les couleurs sauf le bleu.
Rose absorbant toutes les couleurs sauf le rouge.
Notons d’abord que les couleurs vues par notre œil, sont celles qui arrivent vers lui et qui ne sont donc pas
absorbées.
Ici, l’enfant voit cette tortue verte puisque la carapace de celle-ci
absorbe toutes les couleurs sauf le vert, qui est réfléchi vers l’œil
de l’enfant.
Le blanc est une absence de couleurs. Dans le dessin ci-dessous, à gauche, l’objet blanc n’absorbe pas les
composantes de la lumière. Celles-ci se dispersent à nos yeux.
Tandis que le noir est le regroupement des couleurs. Dans le dessin de droite, l’objet noir absorbe toutes les
composantes de la lumière sans en réfléchir aucune.
Donc, nous ne voyons pas de couleurs, c’est-à-dire du noir.
Qui suis-je?Qui suis-je?
Changement de direction de la lumière lorsqu’elle frappe une surface.
Où me retrouve-t-on ?Où me retrouve-t-on ?
Réflexion dans l’eau Réflexion dans une vitre d’aquarium
Normale
Miroir plan
Objet
Récepteur
i i = = rr
Rayon incident
Rayon réfléchi
Angle de réflexion r
Angle d’incidence i
Qui suis-je?Qui suis-je?
Changement de direction de la lumière lorsqu’elle franchit la séparation entre 2 milieux transparents d’indices de réfraction différents.
Où me retrouve-t-on ?Où me retrouve-t-on ?
Réfraction des couleurs dans un verre
Réfraction de la lumière dans l’eau
Normale
1
2
n1 = indice de réfraction de l’air
n2 = indice de réfraction
de l’eau
1 = angle d’incidence
2 = angle de réfraction
Rayon incident
Rayon réfracté
sin sin 11 x n x n11 = sin = sin 22 x n x n22
Qui suis-je?Qui suis-je?
Étalement des couleurs lors de la réfraction de la lumière blanche.
Où me retrouve-t-on ?Où me retrouve-t-on ?
Dispersion à travers un diamant
Dispersion à travers un prisme
Rappelons d’abord que la lumière blanche se compose des 7 couleurs de l’arc-en-ciel.
=Rouge
Orange
Jaune
Vert
Bleu
Indigo
Violet
Prisme en verre
Rayon de lumière blanche
rougeorangejaunevert
bleuindigo
violet
Vous savez fort bien que la lumière blanche est le regroupement des couleurs de l’arc-en-ciel.
Lorsqu’un rayon de lumière blanche traverse un prisme en verre, celui-ci étale ses sept couleurs comme ci- dessus.
Qui suis-je?Qui suis-je?
Déviation de la lumière lorsqu’elle traverse une fente étroite.
Mes utilitésMes utilités
Fente changeant la forme de la lumière
Fente déviant la lumière
La lumière change d’épaisseur lorsqu’elle traverse une fente et ce, peu importe la grosseur de celle-ci.
FaisceauPinceau
Rayon
Qui suis-je?Qui suis-je?
Déviation de la lumière par de petites particules.
Où me retrouve-t-on ?Où me retrouve-t-on ?
Diffusion autour du soleil Brouillard dans un lac
Petite particule
(poussière, molécule)
Les rayons lumineux se diffusent sur les petites particules formant un halo autour du soleil.
Un halo est une auréole lumineuse diffuse autour d’une source de lumière.
En résumé nous pouvons dire que la lumière se
divise en plusieurs types de phénomènes: la fluorescence, la phosphorescence, l’incandescence, l ’absorption, la réflexion, la réfraction, la dispersion, la diffraction et la diffusion. Chacun de ces phénomènes se distingue facilement.
Nous pouvons donc être sûres que si nous vous faisions passer un test sur ce que vous venez d’apprendre, vous auriez un gros 100%…………n’est-ce pas?
Sites InternetSites Internet
CD CD RomRom• «Phénomènes Lumineux».Encyclopédie Encarta 2000
[CD-ROM]. Microsoft Corporation, 2000.
• Université de Nantes. (Page consultée le 29 décembre 2000). FacultéDes sciences et des techniques.[En ligne]. Adresse URL:http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/enseignement/tp/optique/index.html
• Amethyst Galleries inc. (Page consultée le 29 décembre 2000). TheMineral Gallery. [En ligne]. Adresse URL: http://www.galleries.com/minerals/property/fluoresc.htm
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