Embed Size (px)
Citation preview
Sc8.2 L’optique – p.1
Sciences 8e année Nom : __Réponses____________
Module Sc8.2 : L’optique
Sc8.2.1 La lumière
Sc8.2.2 La réflexion et les miroirs Sc8.2.3 La réfraction et les lentilles
Sc8.2.1 : La lumière 1. Les premières théories de la lumière (p.132 et 135) 2. La vitesse de la lumière (p.135-136) 3. Les technologies optiques (p.133-134) 4. Les propriétés de la lumière :
a. Propagation rectiligne (en ligne droite) (p.175)
b. Propagation à travers le vide … c. Propagation à travers certaines substancess (p.173-174) d. réflection (diffuse et spéculaire) p.176-177
e. réfraction (p.149, 1179) f. dispersion (p.149)
5. Les ondes et le modèle ondulatoire de la lumière (p.138-140) 6. Le spectre électromagnétique (p.156-160)
Sc8.2 L’optique – p.2
Définitions
amplitude (f) longueur (f) d’onde réfraction (f)
crête (f) opaque spectre (m)
creux (m) propagation (f) rectiligne spéculaire
diffuse réflexion (f) translucide
dispersion (f) fréquence transparent.
1. __ La propagation rectiligne _________________________ : qui voyage en ligne droite
2. Une substance ____ transparent _______________________ : laisse clairement passer la
lumière.
3. Une substance ___ translucide ________________________ : laisse passer la lumière mais en dispersant les rayons, de sorte qu’on ne voit pas clairement à travers.
4. Une substance ___ opaque ________________________ : ne laisse pas passer la lumière.
5. ___La réflexion ________________________ : quand la lumière frappe une surface et rebondit dans une autre direction
6. La réflexion ____ spéculaire _______________________ : sur une surface luisante comme un miroir, forme des images.
7. La réflexion ____ diffuse _______________________ : sur les surfaces non-luisantes, ne
forme pas d’image.
8. __ La réfraction _________________________ : quand la lumière change de direction en
passant d’une substance à une autre.
9. __ La dispersion _________________________ : quand les différentes couleurs de la lumière blanche sont séparées par réfraction.
10. ___ La fréquence ________________________ : le nombre d’oscillations d’une onde par seconde
11. __La longueur d’onde _________________________ : la distance entre deux crêtes ou deux
creux d’une onde.
12. ___L’amplitude ________________________ : la hauteur d’une crête ou la profondeur d’un
creux d’une onde
13. ___ La crête ________________________ : le point le plus haut d’une vague.
14. _____ Le creux ______________________ : le point le plus bas d’une vague.
15. _____ Le spectre ______________________ électromagnétique : la série des ondes électromagnétiques de toutes les longueurs d’onde.
Sc8.2 L’optique – p.3
Les premières théories de la lumière
1. Décris deux théories proposées par les anciens grecs pour expliquer la lumière et comment nos yeux peuvent voir. Quelle théorie est encore utilisée aujourd’hui?
1. La théorie de Pythagore (oui, le gars avec le triangle) était que la lumièreest formée de particules. Ce modèle est encore utilisé aujourd’hui.
2. D’autres philosophes pensaient que la lumière est créé par nos yeux. Aujourd’hui, cette théorie n’est pas acceptée.
2. Comment est-ce que Galilée a essayé de mesurer la vitesse de la lumière? Pourquoi est-ce que cette méthode ne pouvait pas réussir?
Galilée a essayé avec un assistant et 2 lanternes à une distance de 5 kilomètres. Il n’a pas réussi parce que les réflexes humains sont trop lents.
3. Comment est-ce que Michelson a éventuellement réussi à mesurer la vitesse de la lumière?
Il a réussi avec une expérience plus compliquée en utilisant un miroir octogonal rotatif.
Quelle est la vitesse de la lumière?
300 000 km/s
4. Pourquoi est-ce qu’on voit l’éclair avant d’entendre le tonnerre? Comment peut-on savoir la
distance de l’éclair basé sur le nombre de secondes entre l’éclair et le tonnerre?
C’est parce que la lumière voyage beaucoup plus vite que le son (approx 343 m/s). Si on compte les secondes entre l’éclair et le tonnerre, on peut estimer la distance de l’orage.
3 s = 1 km
5. Donne 5 exemples de technologies optiques.
Les lunettes Les caméras Les télescopes Les microscopes
Les miroirs
Sc8.2 L’optique – p.4
Les propriétés de la lumière
Nomme les 6 propriétés de la lumière
1.La propagation rectiligne
2.La propagation à travers le vide
3.La propagation à travers des substances
4.La réflexion
5.La réfraction
6.La dispersion
1. La propagation rectiligne Définis propagation rectiligne.
La propagation rectiligne veut dire que la lumière voyage en ligne droite
Quel effet est causé par la propagation rectiligne? Explique avec un petit dessin. La lumière crée les ombres parce qu’elle (la lumière) ne tourne pas autour des objets. Les objets bloquent la lumière et créent l’ombre.
2. La propagation à travers le vide Définis le vide. Le vide est l’espace où il n’y pas de matière même pas d’air. Donne deux exemples de lumière qui voyage à travers le vide. La lumière du soleil et la lumière des étoiles. Pourquoi est-ce que c’est intéressant que la lumière peut voyager à travers le vide? C’est intéressant parce que les autres ondes comme le son ne peuvent pas exister dans le vide.
Sc8.2 L’optique – p.5
3. La propagation à travers certaines substances Complète le tableau pour comparer des substances transparentes, translucides, et opaques
Définition Exemples
Transparent Laisse clairement passer la lumière Le verre d’une fenêtre
Translucide Laisse passer la lumière mais pas clairement Le verre givré (frosted)
Opaque Ne laisse pas passer la lumière Le mur en bois
4. La réflexion Définis réflexion et donne un exemple. C’est quand la lumière rebondit sur une surface. Explique la différence entre la réflexion spéculaire et diffuse.
La réflexion spéculaire c’est quand la
lumière rebondit sur une surface luisante comme un miroir et forme des images.
La réflexion diffuse c’est quand la lumière rebondit sur les surfaces non-
luisantes et ne forme pas d’image.
Sc8.2 L’optique – p.6
Comment est-ce que la réflexion diffuse nous permet de voir la couleur des choses?
La lumière blanche contient toutes les couleurs. Si elle frappe la surface non – luisante d’un objet d’une couleur
spécifique – comme un orange - toutes les couleurs sont
absorbées par l’objet, excepté la couleur orange qui est
reflétée. C’est cette couleur qu’on voit.
5. La réfraction Définis réfraction et donne un exemple. C’est quand la lumière change de direction en passant d’une substance a une autre.
6. La dispersion Définis dispersion et donne un exemple.
La dispersion est quand les différentes couleurs de la lumière blanche sont séparées
par réfraction.
Sc8.2 L’optique – p.7
Application Identifie quelle propriété de la lumière est représentée dans chaque situation.
Situation Propriété de la lumière
La lumière des étoiles est visible de la Terre. La propagation à travers le vide
La lumière voyage à travers l’air. La propagation à travers de certaines substances
On voit la couleur rouge d’une pomme. La réflexion diffuse
Il y a un arc-en-ciel après la pluie. La dispersion
Quand il fait soleil tu vois ton ombre. La propagation rectiligne
On fait des reflets de lumière sur la surface luisante d’une auto.
La réflexion spéculaire
On voit la surface blanche d’une feuille de papier, sans reflets.
La réflexion diffuse
Tu te regardes dans un miroir. La réflexion spéculaire
Les propriétés des ondes Sur le diagramme d’une onde, étiquette la crête, le creux, l’amplitude, et la longueur d’onde. Avec une règle, mesure et étiquette la longueur d’onde et l’amplitude en mm.
Définis la fréquence d’une onde.
La fréquence le nombre d’oscillations d’une onde par seconde
Quelle est la relation entre la longueur, la fréquence, et l’énergie d’une onde? Si une onde a une grande fréquence, la longueur d’onde est plus courte, et l’énergie est plus grande. Pratique: Mesure la longueur d’onde et l’amplitude de chaque onde. Laquelle a le moins énergie? Laquelle a la plus grande fréquence?
C
r
e
t
e C
r
e
u
x
Amplitude
Longeur
Sc8.2 L’optique – p.8
Le spectre électromagnétique
Fais un diagramme du spectre électromagnétique.
Sc8.2 L’optique – p.9
Le spectre électromagnétique
Complète le tableau selon les pages 156-160 avec les utilisations et les dangers de chaque
type d’onde électromagnétique sur le diagramme
Utilisation Danger (si applicable)
Gam
ma
Ils ont plus d’énergie : Trouvés dans la radiation nucléaire et l radiothérapie pour le cancer.
Causent le cancer et les mutations cellulaires.
Ray
on
s X
Utilisés en médecine pour faire des images des os et des dents.
Trop de rayons X cause le cancer.
Ult
ravi
ole
t Pour se bronzer (tanning). Aident la peau à faire la vitamine D.
Causent les coups de soleil et le cancer de la peau.
Lum
ière
vi
sib
le Nécessaires pour voir.
Infr
a ro
uge
Trouvés dans des lampes infra rouges pour chauffer, les cameras infra rouge, et les télécommandes.
Mic
roo
nd
es Utilisés dans les fours microondes, et la
communication par satellite.
On
des
rad
io
Trouvés dans les appareils électroniques comme les radars, les radios, les télévisions.
Sc8.2 L’optique – p.10
Révision pour Quiz Sc8.2.1 À compléter sur ton propre papier.
1. Quelle était la théorie de Pythagore sur la lumière?
2. Décris l’expérience de Galilée pour mesurer la vitesse de la lumière. Pourquoi est-ce qu’il n’a pas réussi?
3. Quelle est la vitesse de la lumière?
4. Qu’est-ce qui voyage le plus vite, le son ou la lumière?
5. Nomme 5 exemples de technologies optiques.
6. Nomme les 6 propriétés de la lumière.
7. Identifie quelle propriété de la lumière est représentée dans chaque situation.
Situation Propriété de la lumière
La Terre reçoit la lumière du soleil.
La lumièere entre par la fenêtre.
Des arbres sont reflétés dans un lac.
On utilise un prisme de verre pour séparer la lumière blanche en arcs-en-ciel.
En été on peut se protéger de la chaleur du soleil à l’ombre d’un arbre.
Un t-shirt est rose.
Tu vois ton reflet dans la surface de verre d’une fenêtre.
8. Explique la différence entre la réflexion diffuse et spéculaire, et donne un exemple de chaque.
9. Explique comment la réflexion nous permet de voir les couleurs.
10. Nomme les deux modèles de la lumière, et explique la différence entre les deux.
11. Comment est-ce que les scientifiques aujourd’hui expliquent la lumière?
12. Fais un diagramme d’une onde, et étiquette : le creux, la crête, l’amplitude, la longueur d’onde.
13. Qu’est-ce que la fréquence d’une onde? 14. Si une onde a une haute fréquence,
a. est-ce que sa longueur d’onde sera longue ou courte? b. est-ce qu’elle aura beaucoup ou peu d’énergie?
15. Fais un diagramme du spectre électromagnétique, qui représente tous les types de radiation des ondes radio jusqu’aux rayons gamma.
16. Dans le spectre électromagnétique
a. Quel type de radiation a les ondes les plus longues? b. Lequel a les ondes les plus courtes? c. Lequel a le moins d’énergie? d. Lequel a le plus d’énergie?
17. Nomme une utilisation de chaque type de radiation.
18. Pourquoi est-ce que les rayons gamma sont les plus dangereux?
19. Quel est le danger possible avec les rayons unltraviolets?
20. Pourquoi est-ce que les docteurs limitent l’utilisation des rayons X et les utilisent seulement quand il y a une très bonne raison?
