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