Les facteurs influençant la netteté d'une ombre (Collège)

Résumé du document

Avant de commencer, il est de la démarche scientifique d'étaler nos connaissances sur le sujet avant de commencer l'expérimentation. Tout d'abord, nous avons appris que l'ombre est en fait l'absence de lumière. Un objet opaque éclairé par une source ponctuelle donne une ombre claire et bien dessinée. Une source étendue qui éclaire un objet opaque lui donnera une pénombre qui nimbe la zone d'ombre. La pénombre est une zone où l'ombre est moins distinguée (...)

Extraits

[...] But : Déterminer les facteurs qui influencent la netteté d'un ombre. Matériel : - Source ponctuelle de lumière - Source étendue de lumière - Objet opaque - Feuilles de cartable - Écran - Cartables noirs Manipulations : Placer l'objet opaque entre la source étendue de lumière et l'écran et allumer la lumière. Rapprocher et éloigner l'objet opaque de l'écran et noter les changements remarqués de l'ombre. Rapprocher et éloigner la lumière de l'objet opaque et noter les résultats. Remplacer l'objet opaque par un bout de feuille de cartable et noter la différence de l'ombre. [...]

[...] Le dernier facteur dans cette catégorie est l'intensité de la lumière. Selon les résultats, plus on diminue l'intensité, plus l'ombre est net, mais nous n'arrivons pas à expliquer pourquoi. Nous étions stupéfaits de ce résultat. Ce pourrait bien être un bon sujet pour des expérimentations à venir. Conclusion : Pour conclure, la distance entre l'objet opaque et l'écran, la distance de la source lumineuse par apport à l'obstacle, l'opacité de l'objet, l'intensité de la lumière, la réflexion dans l'environnement et la lumière ambiante sont tous des facteurs qui influencent la netteté d'un ombre. [...]

[...] J'ai mis les facteurs de la réflexion de la lumière dans l'environnement et de la lumière ambiante. La réflexion dans l'environnement est un facteur assez subtil mais bien présent selon lequel la matière environnante réfléchirait la lumière de la source dans la zone d'ombre. Pour éliminer cette source d'erreur ou annuler ce facteur, nous devrions refaire l'expérience dans un endroit où les murs et plafonds sont constitués de matière non réfléchissante noire (couleur qui absorbe les rayons lumineux parasites). Le second facteur présent dans cette classe serait la lumière ambiante présente dans l'environnement et qui provenait de d'autres sources de lumière. [...]

[...] Un objet opaque éclairé par une source ponctuelle donne une ombre claire et bien dessinée. Une source étendue qui éclaire un objet opaque lui donnera une pénombre qui nimbe la zone d'ombre. La pénombre est une zone où l'ombre est moins distinguée. En prenant compte qu'une ombre est l'absence de lumière, je crois que la lumière ambiante est facteur un peu parasite de la clarté d'un ombre. La matière qui constitue le contour de l'ombre a un bon impact sur la clarté de celui-ci car si elle est constituée d'une surface réfléchissante, celle si va refléter les rayons lumineux produits par la source vers la zone d'ombre, donc en diminuer la clarté. [...]

[...] Nous avons mis en évidence 6 facteurs qui déterminent la netteté d'une zone d'ombre. Soit la distance entre la source et l'obstacle opaque, la distance entre l'obstacle opaque et l'écran sur lequel l'ombre en projeté, l'opacité de l'objet, l'intensité de la lumière, la réflexion de la lumière dans l'environnement et la lumière provenant d'une autre source, soit la lumière ambiante. Selon leurs origines, nous avons émis une classification primaire de ces facteurs. Soit les facteurs parasites, qui peuvent être aussi considérés comme un source d'erreur à l'expérience. [...]