Propagation de la lumière - Joule Productions

Ombre et pénombre (suite)

Fiche d'activités N°2

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.

Rappel du programme à étudier

Problème n°2: Qu'est-ce que la pénombre?

Activité 1: L'ombre double
Activité 2: Le cas d'une source étendue

Problème n°3: Qu'est-ce qu'une éclipse?

Activité 1: Réaliser en suivant une consigne.
Activité 2: Saisir des informations par une recherche documentaire
Activité 3: La prochaine éclipse solaire.

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

Rappel du programme à étudier

Exemples d'activités

Contenus-notions

Compétences

Limitation d'un faisceau lumineux avec des écrans ou avec des "peignes".

Visées à travers des écrans troués: vérification de l'alignement des trous.

Chambre noire.

Observer des ombres avec des sources ponctuelles ou étendues.

Retour sur la pénombre: observer la source en vision directe en mettant l'oeil dans la zone de pénombre.

Réaliser un modèle de système solaire.

Construire et utiliser un cadran solaire.

Modèle du rayon lumineux.

Sens de propagation de la lumière

Ombres propres, ombres portées: interprétation en terme de rayons de lumière.

Pénombres.

Structure du système solaire. Phases de la lune.

Eclipses

[ Géographie: le calendrier, les saisons]

Vitesse de la lumière dans l'espace.

[ Mathématiques: puissance de 10. Ordres de grandeur]

Faire un schéma représentant un faisceau lumineux.

Représenter un rayon de lumière par un trait repéré par une flèche indiquant le sens de la propagation.

Interpréter des ombres propres et portées en fogurant des tracés rectilignes de lumière.

Prévoir la forme d'ombres dans les cas suivants: source petite devant l'objet, source grande devant l'objet.

Prévoir ce que l'on verra, en vision directe , dans diverses situations, en fonction des positions relatives des objets, des sources et de l'oeil.

Décrire simplement la structure du système solaire ainsi que celle du système Terre-Lune.

Analyser de façon élémentaire les phases de la Lune ainsi que les éclipses.

Savoir que la lumière peut se propager sans le support d'un milieu matériel.

Connaître la valeur de la vitesse de la lumière dans le vide (3.10⁸ m/s)

Connaître à une puissance de 10 près quelques ordres de grandeurs de distance dans l'univers ou des durées de propagation de la lumière qui leur correspondent.

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Problème n°1: Qu'est-ce que la pénombre?.

Activité n°1 : L'ombre double.

Activité collective avec 2 sources de lumière ponctuelles (2 projecteurs)
Observation : identifier les 2 sources, l’objet, l’ombre portée et les deux ombres partielles
Travail sur le cahier,

- en 2 ou 3 phrases décrire la manipulation
- dessiner les 2 sources, le ballon, les rayons lumineux tangents au ballon et les différentes sortes d’ombre.
- qu’obtiendrait-on si on ajoutait une autre source?

Bilan: Avec deux sources ponctuelles, on obtient deux ombres partielles. L'ombre portée est la partie commune à ces deux zones d'ombre partielle.

Activité n°2: Le cas d’une source étendue

- Compléter le schéma suivant en traçant à partir des deux extrémités A et B de la source, les rayons tangents au ballon
- Mettre sur l’écran les légendes suivantes : ombre portée, pénombre, zone éclairée
- Définir les mots suivants : source étendue, pénombre

Bilan:
Source étendue: Source constitué d'une multitude de sources ponctuelles rapprochées.
Pénombre: zone d'ombre partielle, donnée par une source étendue. Dans cette zone, l'on peut voir une partie de la source.

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Problème n°2: Qu'est-ce qu'une éclipse?.

Activité n°1 : Réaliser en suivant une consigne.

Coller sur le cahier ce document avant de répondre.

1 - Découper 2 disques de 3cm de diamètre (soleil), 2 disques de 2cm de diamètre (terre) et deux disques de 0,5 cm de diamètre (lune).
2 - Coller sur le cahier le soleil et la terre à 10cm l’un de l’autre(distance entre les deux centres), placer un point A à l’Equateur de la terre à l’opposé du soleil. Coller la lune à 2cm de la terre (distance des deux centres) de façon à ce qu’elle ne reçoive pas la lumière du soleil : vous avez schématisé une éclipse de lune.
3 - Sur le schéma, écrire le titre : ECLIPSE DE LUNE, terre, soleil, lune.
4 - Tracer avec les rayons lumineux le cône d’ombre de la terre (hachurez le) et le cône de pénombre (mettez le en pointillés).
5 - Recommencer le collage du soleil et de la terre (voir question 2). A l’équateur de la terre du côté du soleil placer le point A. Placer la lune de façon qu’un observateur placé en A ne reçoive plus la lumière du soleil : c’est une éclipse de soleil.
6 - Sur le schéma, écrire le titre : ECLIPSE DE SOLEIL, terre, soleil, lune.
7- Tracer avec les rayons lumineux le cône d’ombre de la lune (hachurez le) et le cône de pénombre (mettez le en pointillés).

Résultats à obtenir:

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Activité n°2 : Saisir des informations par une recherche documentaire.

Travail individuel (qui peut être préparé à la maison)
Documents utilisés: Manuel de l'élève Nathan pages 135 et 136 et travail réalisé dans l'activité 1.
Travail à réaliser: lire attentivement le texte du document - Répondre aux questions suivantes sur le cahier

1- Eclipse de lune:

- Dans quelle période de la lunaison est-elle observable?
- Où doit se trouver la lune pour que l'éclipse soit totale?
- Où doit être placé l'observateur pour voir une éclipse totale de lune?
- Est-elle visible de jour ou de nuit?

2- Eclipse de soleil:

- Dans quelle période de la lunaison est-elle observable?
- Où doit se trouver la lune pour que l'éclipse soit totale?
- Où doit être placé l'observateur pour voir une éclipse totale de soleil?
- Où doit être placé l'observateur pour voir une éclipse partielle de soleil?
- Est-elle visible de jour ou de nuit?

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Activité n°3 : La prochaine éclipse solaire.

Travail de groupe (par 2)
Matériel: Manuel Nathan 4ème page 136
Travail à réaliser:
Lire le texte puis répondre aux questions suivantes sur le cahier (Copier sur le cahier les questions avant de répondre)
- Qu’est-ce qu’une année écliptique ?
- Que représente le »saros » ? Quelle est sa durée ?
- Combien d’années faut-il attendre pour que la même éclipse de soleil se produise au même endroit ?
- Que pouvez-vous dire de la prochaine éclipse solaire (Date, durée, lieux concernés)
Sera-t-elle visible en Vendée ?
Coller sur le cahier ce document avant de répondre.

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Début de la page - Page d'accueil - Contact - Réalisation: Joule Productions - Page créée le: 24 Février 1999