Les détecteurs de lumière Fiche d'activités  N°1

Cette page reproduit les travaux que j'ai pu réaliser avec mes élèves de 5ème. Elles sont libres de droit et vous pouvez les utiliser comme bon vous semble. Par contre , je serai heureux, ami visiteur, si vous m'adressez un petit bonjour par mail et si vous me faîtes connaître vos commentaires et vos idées.

Problème n°1: Qu'est-ce qu'un détecteur de lumière?

Activité n°1: La photorésistance

Activité 2: Les sels d'argent

Activité 3: L'Oeil, un détecteur de lumière

Activité 4: Le fonctionnement de l'oeil

Problème n°2: Comment expliquer les illusions d'optiques et les images animées

(A suivre) 

Accès à la fiche complétée (C'est pour Bientôt)

Activité n°1 : La photorésistance

Activité par groupe: répondre aux questions suivantes sur le cahier

Matériel à la disposition de chaque groupe: photorésistance, ampèremètre, générateur, fils conducteurs, lampe individuelle

1- Décrire la photorésistance

2- Dessiner une circuit électrique comprenant un générateur, une photorésistance et un ampèremètre

3- Réaliser ce circuit et mesurer l’intensité en mA.

4- Empêcher la lumière d’éclairer la photorésistance en mettant le doigt dessus. Mesurer l’intensité du courant

5- Allumer la lampe individuelle et éclairer la résistance. Mesurer l’intensité.

6- Mettre les 3 résultats obtenus dans un tableau.

7- Définir d’une phrase l’action d’une photorésistance.

8- Quelles applications pratiques pouvez-vous imaginer pour la photorésistance ?

9- Quelle différence y a-t-il entre une photorésistance et une photopile ?

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Activité n°2: Les sels d'argent 

Activité par groupe: répondre aux questions suivantes sur le cahier

Matériel : 2 supports de tubes - 2 tubes à essais - eau salée - nitrate d’argent

1- Dans chacun des 2 tubes, verser 2 cm d’eau salée, puis verser quelques gouttes de nitrate d’argent. Décrire la couleur du précipité obtenu.

2- Mettre l’un des tubes dans un placard pendant quelques minutes et laisser l’autre sur votre table. Qu’observe-t-on au bout de quelques minutes. Comment expliquer ce résultat ?

3- Sur le cahier décrire l’expérience réalisée en quelques phrases et schématiser le résultat obtenu.

4- Trouver une application pratique à cette observation.

5- On dit que les plantes vertes, la peau sont des récepteurs de lumière. Pourquoi ?

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Activité n°3: L'oeil, un détecteur de lumière 

Activité individuelle: à faire à la maison ou au CDI si possible

Travail à réaliser:

Mettre les six légendes correspondant au schéma de l'oeil.

Rechercher les types d'accidents ou maladies qui peuvent nous faire perdre la vue.

En déduire ce qui se passe quand nous regardons un objet.

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Activité n°4: Le fonctionnement de l'oeil.

Activité individuelle: saisir une information

Travail à réaliser:

- Lire attentivement le document 2 (L'oeil, un appareil d'optique): Nathan page 150.

- Répondre aux questions à la fin du texte

1- Quelle qualité ont les différents milieux de l'oeil?

2- Quel point commun existe-t-il entre l'oeil, la photopile, la photorésistance, le chlorure d'argent? Quelles différences voyez-vous?

3- Quelle est la différence entre les cellules en cônes et les cellules en batonnets?

4- Quelle est l'utilité de la vitamine A?

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Bilan: La rétine de l'oeil contiennent des cellules capables de détecter la lumière et de l'utiliser pour créer un message nerveux qu'elle envoie au cerveau par le nerf optique.

Problème n°2: D'où viennent les illusions d'optique et les images animées?

Les élèves travaillent en ateliers tournants. Quatre ateliers sont à faire:

- Des images à interpréter

- Des illusions d'optique

- Des images animées

- Persistance des impressions lumineuses.

Pour éviter des groupes trop importants, j'ai installé chaque atelier en double. Le travail était à réaliser sur le cahier. Pour chaque atelier, chaque élève recevait une feuille avec des activités à réaliser. Je donne pour chaque cas la référence du document utilisé.

Activité n°1: Des images à interpréter.

 Ces images peuvent être interprétées de deux façons. Coller chaque image sur le cahier et indiquer près de chacune les deux possibilités.

Activité individuelle: saisir une information

Travail à réaliser:

- Lire attentivement le document 2 (L'oeil, un appareil d'optique): Nathan page 150.

- Répondre aux questions à la fin du texte  

Activité n°2: Des illusions d'optique.

 Répondre aux questions posées puis sur le cahier, expliquer en quelques phrases les erreurs que peut faire notre cerveau dans l’interprétation d’une image.

Activité n°3: Persistance des impressions lumineuses.

 1- Dessiner dans l’espace.

Allumer le bec bunsen et faire rougir l’extrémité d’un fusain. Le déplacer rapidement. Décrire ce que l’on voit alors. Expliquer.

2- Allumer l’oscilloscope (attention : instrument cher et fragile : respect de la consigne indispensable)

- Appuyer sur le bouton marche (22)

- Appuyer sur le bouton YB n°10 (mise en balayage)

- Régler le point lumineux au milieu de l’écran en manipulant les boutons 6 et 8.

Travail à réaliser : ce travail se fera avec la manette n° 15 qui agit sur al vitesse de balayage.

a- Placer cette manette sur la position 0,2s , décrire ce que vous voyez et dessiner.

b- Tourner légèrement cette manette jusqu'à 0,2ms. Que se passe-t-il ? Pourquoi ? Commentez. Dessiner.

c- Enfin mettre la manette sur la position 0,5 micro-seconde. Qu’observe-t-on. Pourquoi ? Dessiner.

3- Mélange de couleurs :

Observer le disque de Newton et le décrire.

Que se passe-t-il si on le fait tourner doucement à la main ? Si on le fait tourner rapidement. Pourquoi ?

Application :

On fait tourner rapidement ce disque devant une source de lumière.

Dessiner le résultat qui sera observé.

Activité n°4: Des images animées..

Pour chaque série d’images suivre le protocole suivant :

- Découper les deux images

- Découper un carton de la taille des deux images et coller les deux images de chaque côté du carton, l’une à l’envers de l’autre.

- Percer deux trous, de chaque côté du carton et y glisser une élastique.

- Faire tourner l’image rapidement.

Que voyez-vous ? comment l’expliquez.

Bilan: Le cerveau joue un rôle important dans la vision: il doit interpréter les signaux emis par la rétine et transmis par le nerf optique. Parfais son interprétationne reflète pas la réalité. Les images lumineuses formées sur la rétine persistent quelques dixièmes de seconde et pemettent l'impression d'une continuité dans le mouvement.

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