Applications de la propagation rectiligne de la lumière- exercices corrigés
📝Exercice 1 : Définitions essentielles
📚Termes à définir :
Chambre noire
Caractéristiques : Elle donne une image renversée de l’objet. La taille de l’image dépend de la distance objet-sténopé et écran-sténopé. La luminosité dépend de la taille de l’ouverture.
Sténopé
Rôle : Il permet aux rayons lumineux issus de l’objet de pénétrer dans la chambre noire pour former une image sur l’écran. La taille du sténopé influence la luminosité et la netteté de l’image.
Ombre propre
Observation : Sur un corps éclairé, on distingue une région éclairée (face à la source) et une région sombre (l’ombre propre) qui ne reçoit pas de lumière.
Ombre portée
Précision : Dans le cas d’une source ponctuelle, on obtient une ombre portée nette. Dans le cas d’une source étendue, on obtient une ombre portée et une pénombre portée.
Cône d’ombre
Formation : Il se forme derrière un objet opaque éclairé par une source ponctuelle. Tous les points situés dans cette zone sont dans l’obscurité totale.
Pénombre
Caractéristique : Dans la zone de pénombre, une partie seulement de la source est visible. Sur l’écran, on observe une pénombre portée autour de l’ombre portée.
Eclipse de lune
Observation : La Lune devient invisible ou prend une teinte rougeâtre selon qu’elle est dans l’ombre ou la pénombre. Ce phénomène ne peut se produire que lors de la pleine lune.
Eclipse de soleil
Types : Elle peut être totale (observateur dans le cône d’ombre) ou partielle (observateur dans la pénombre). Ce phénomène ne peut se produire que lors de la nouvelle lune.
Source lumineuse ponctuelle
Conséquence : Avec une source ponctuelle, on obtient une ombre portée nette et un cône d’ombre bien défini. Il n’y a pas de pénombre.
Source lumineuse étendue
Conséquence : Avec une source étendue, on obtient une ombre portée entourée d’une pénombre portée. Derrière l’objet, on distingue une zone d’ombre centrale et une zone de pénombre autour.
❓Exercice 2 : Vrai ou Faux
📝Affirmations à évaluer sur la propagation rectiligne de la lumière :
La chambre noire est une boîte opaque dont une face est translucide et la face opposée est percée d’un petit trou appelé sténopé.
VRAI
FAUX
La chambre noire donne une image droite (non renversée) de l’objet.
VRAI
FAUX
Lorsque la distance entre l’objet et le sténopé augmente, l’image dans la chambre noire diminue.
VRAI
FAUX
Lorsque la taille de l’ouverture (sténopé) augmente, la luminosité de l’image augmente mais sa netteté diminue.
VRAI
FAUX
L’ombre propre est la région sur l’écran qui ne reçoit pas de lumière.
VRAI
FAUX
Avec une source lumineuse ponctuelle, on observe sur l’écran une ombre portée entourée d’une pénombre portée.
VRAI
FAUX
Le cône d’ombre est l’espace entre l’objet et l’écran qui ne reçoit pas de lumière.
VRAI
FAUX
Avec une source lumineuse étendue, on distingue sur l’écran trois régions : une région éclairée, une ombre portée et une pénombre portée.
VRAI
FAUX
L’éclipse de lune se produit lorsque la Lune s’interpose entre le Soleil et la Terre.
VRAI
FAUX
L’éclipse de soleil se produit lorsque la Terre s’interpose entre le Soleil et la Lune.
VRAI
FAUX
La formation des zones d’ombre permet d’expliquer les phénomènes d’éclipses.
VRAI
FAUX
Lorsque la distance entre l’écran et le sténopé augmente, l’image dans la chambre noire diminue.
VRAI
FAUX
✏️Exercice 3 : Compléter les phrases à trous
📝Liste des mots disponibles :
sténopé
renversée
translucide
opaque
luminosité
netteté
diminue
augmente
ombre propre
ombre portée
cône d’ombre
pénombre
ponctuelle
étendue
éclipse de lune
éclipse de soleil
Terre
Lune
Soleil
🔤Phrases à compléter :
La __________ est une boîte opaque dont une face est __________ (papier calque) qui joue le rôle d’un écran et dont la face opposée est percée d’un petit trou appelé __________.
La chambre noire donne une image __________ de l’objet.
Lorsque la distance entre l’objet et le sténopé augmente, l’image __________. Lorsque la taille de l’ouverture augmente, la __________ de l’image augmente mais sa __________ diminue.
Sur un corps éclairé, on distingue une région éclairée et une région qui ne reçoit pas de lumière appelée __________.
Sur l’écran, on distingue une région éclairée et une région qui ne reçoit pas de lumière appelée __________. L’espace entre l’objet et l’écran qui ne reçoit pas de lumière est appelé __________.
Avec une source lumineuse __________, on obtient une ombre portée nette sans pénombre.
Avec une source lumineuse __________, on distingue sur l’écran trois régions : une région éclairée, une ombre portée et une __________ portée.
L’__________ se produit lorsque la Terre s’interpose entre le Soleil et la Lune.
L’__________ se produit lorsque la Lune s’interpose entre le Soleil et la Terre.
La formation des zones d’ombre et de __________ permet d’expliquer les phénomènes d’éclipses.
Lorsque la distance entre l’écran et le sténopé augmente, l’image __________.
Le __________ est le petit trou percé dans la face opposée à l’écran d’une chambre noire.
☀️Exercice 4 : Phénomène d’éclipse
📌On considère le schéma ci-dessous représentant un phénomène astronomique :
1
Quel est le nom de ce phénomène ?
2
Relier par une flèche :
📷Exercice 5 : La chambre noire
📌On considère le schéma suivant d’une chambre noire :
1
Donner l’image A’B’ donnée par cette chambre noire :
2
Quelles sont les propriétés de cette image ?
3
Quels sont les paramètres qui influencent l’image AB ?
🌑Exercice 6 : Les ombres
◊ Légendez les figures suivantes
Source de lumière ponctuelle
Source de lumière étendue
🌑Exercice 7 : Les phénomènes d’éclipse
📌On considère les 2 figures suivantes :
1
Précisez le nom du phénomène dans chaque figure.
Figure 1 :
Figure 2 :
2
Donner le nom de chaque nombre dans la figure 2.
1 :
2 :
3 :
4 :
3
Expliquez les deux phénomènes.
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Termes à utiliser :
ombre propre
orbite de la Lune
cône d’ombre
éclipse de Lune
éclipse de Soleil
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