Séance 9 - Les sources et les récepteurs de la lumière

Sommaire

I- Introduction

II- Conditions de visibilité d'un objet

2-1/ Expérience

2-2/ Observation

2-3/ Conclusion

III- Les sources de lumière

3-1/ Introduction

3-2/ Les sources primaires

3-3/ Les sources secondaires

IV- Les récepteurs de lumière

4-1/ Les récepteurs naturels

4-2/ Les récepteurs photoélectriques

4-3/ Les récepteurs photochimiques

V- Exercices

5-1/ Exercice 1

5-2/ Exercice 2

5-3/ Exercice 3

5-4/ Exercice 4

I- Introduction

La lumière est omniprésente dans notre vie. C’est grâce à elle que la vie est possible sur notre planète. La vie n’aurait pu se développer sans la lumière du Soleil.

Encore de nos jours, les plantes et les animaux ont besoin de lumière pour leur survie.

En raison de la rotation de la Terre autour de lui-même, la nuit et le jour alternent, ce qui a amené l'homme à utiliser le clair de lune, ou en utilisant la lumière du feu, jusqu’à la découverte de la lampe incandescente par Thomas Edison en 1878.

II- Conditions de visibilité d'un objet

2-1/ Expérience

1- On place un carton opaque entre un objet et l’observateur (cas 1). L’objet est invisible pour l’observateur.

2- On perce un trou dans le carton opaque. L’observateur peut se déplacer latéralement. Il peut définir des zones où l’objet est invisible, ou seulement partiellement visible ou entièrement visible.

II- Conditions de visibilité d'un objet

2-2/ Observation

Pour le cas 1 l'objet est invisible pour l'observateur.

Pour le cas 2 l'observateur peut définir des zones où l'objet est invisible, ou seulement partiellement visible ou entièrement visible.

2-3/ Conclusion

Pour être visible un objet doit pouvoir envoyer de la lumière dans l’œil de l’observateur.

Pour cela, l’objet peut être soit lumineux (il émet de la lumière), soit éclairé (il renvoie de la lumière).

III- Les sources de lumière

3-1/ Introduction

La salle est plongée dans l'obscurité totale, tous à coup un projecteur perce les ténèbres, illuminant l'acteur.

• Quelle est la source de la lumière dans cette situation ?
• Pourquoi l'acteur est-il visible dans cette obscure ?
• Peut-on toujours voir un objet éclairé ?

III- Les sources de lumière

3-2/ Les sources primaires

On appelle source primaire un objet qui produit la lumière qu’il diffuse.

Cet objet est donc visible dans le noir.

Les sources primaires sont d’origine naturelle ou artificielle :

Les sources primaires de lumière d'origine naturelle

Les sources primaires de lumière d'origine artificielle

III- Les sources de lumière

3-3/ Les sources secondaires

On appelle source secondaire un objet qui diffuse une partie de la lumière qu’il reçoit.

Une source secondaire n’est donc pas visible dans le noir.

Les sources secondaires sont d’origine naturelle ou d’origine artificielle :

Les sources secondaires de lumière d'origine naturelle

Les sources secondaires de lumière d'origine artificielle

IV- Les récepteurs de lumière

4-1/ Les récepteurs naturels

• L’œil : la rétine est excitée par la lumière provenant des objets qui pénètre dans l'oeil.
• La peau : exposée aux rayons solaires fabrique de la vitamine D.
• Les feuilles de plantes vertes : il se produit une réaction de photosynthèse lorsque les feuilles vertes sont exposées à la lumière solaire.

IV- Les récepteurs de lumière

4-2/ Les récepteurs photoélectriques

On réalise un circuit électrique suivant constitué d'une pile photoélectrique, un interrupteur, une lampe et des fils de connexion :

Lors de l'exposition de la cellule photoélectrique à des rayons lumineux, nous observons la lumière de l'ampoule.

Conclusion

La cellule photoélectrique produit un courant électrique lorsqu'elle est exposée à des rayons lumineux.

Elle est donc considérée comme un récepteur optique.

IV- Les récepteurs de lumière

4-3/ Les récepteurs photochimiques

Dans un récepteur photochimique la lumière provoque une transformation chimique.

Les films photographiques

Ils contiennent des composés de l’argent très sensibles à la lumière.

Le chlorure d'argent

Sous l'effet de la lumière, le chlorure d'argent noircit : elle est sensible à la lumière.

Elle a subi une transformation, c'est un récepteur de lumière.

V- Exercices

5-1/ Exercice 1

1. Choisir la bonne réponse :

A- La lune est :

• Une source primaire.
• Une source secondaire.
• Un récepteur.

B- Une source primaire de lumière est :

• Un corps diffusant.
• Un objet éclairé.
• Un objet qui produit la lumière qu'il émet.

C- Un objet qui émet de la lumière reçue est :

• Une source électrique.
• Une source secondaire.
• Une source primaire.

2. Quel schéma correspond au trajet réel suivi par la lumière perçue par l’œil (pour voir le livre) ?

V- Exercices

5-2/ Exercice 2

Répondre par "Vrai" ou "Faux" :

1. Un corps qui émet de la lumière est une source lumineuse : __________
2. Un écran de télévision allumé est une source de lumière : __________
3. Le chlorure d’argent est un récepteur : __________
4. Une source secondaire de la lumière est un objet qui produit la lumière qu’il émet : __________
5. Les animaux n’ont pas besoin de la lumière pour vivre : __________
6. On réchauffe les écuries des poules, et la lumière est importante pour que les poules se nourrissent et grandissent rapidement : __________
7. L’homme a besoin de la lumière du soleil pour avoir la vitamine D : __________
8. On produit l’énergie solaire avec la lumière du soleil : __________

V- Exercices

5-3/ Exercice 3

Compléter le tableau ci-dessous en mettant une croix (X) dans les cases qui conviennent :

V- Exercices

5-4/ Exercice 4

Compléter les phrases ci-dessous avec les mots suivantes :

produisent – lumière – visible – primaires – diffusent – secondaires – primaire

1. Pour qu’un objet soit _____________ , il faut qu’il renvoie la _____________ à l’œil.

2. Les sources lumineuses _____________  sont des corps qui _____________  leur propre lumière et qu’ils émettent dans toutes les directions.

3. Les sources lumineuses _____________  sont des corps qui _____________ la lumière qu’elles reçoivent d’une source _____________ .