La lumière : Concours de recrutement de professeur des écoles (CRPE) en sciences physiques

Résumé du document

On modélise le trajet effectuée par la lumière par un rayon lumineux (on le représente par une droite avec une flèche indiquant le sens de propagation) ou par un faisceau lumineux (on dessine les rayons limites du faisceau).
La lumière fait partie des ondes électromagnétiques qui constituent un vaste ensemble. La lumière visible a une longueur d'onde comprise entre 0,4 micromètre (pour le violet) et 0,8 micromètre (micromètre) (pour le rouge).

Extraits

[...] Les lumières artificielles essayent de se rapprocher le plus possible de la lumière blanche du Soleil. Sources secondaires : l'objet diffuse une partie de la lumière qu'il reçoit (la Lune, l'écran d'un projecteur). Ces sources peuvent être ponctuelles (les étoiles) ou étendues. Les accidents de parcours de la lumière La rencontre entre la lumière et la matière peut donner lieu à : Absorption : les rayons de lumière sont absorbés quand elles arrivent sur une surface noire. L'objet est noir car il absorbe la lumière, il ne peut pas être une source de lumière secondaire. [...]

[...] On peut se faire une idée de ce que représente la longueur d'onde en évoquant le cas des vagues : c'est la distance entre deux creux successifs ou entre deux sommets successifs ; attention toutefois, les vagues ne sont pas des ondes électromagnétiques. - Sa fréquence f : nombre de cycles par seconde, elle est exprimée en hertz (Hz). Tous les rayonnements se propagent à la même vitesse dans le vide : km/s : la lumière parcours km (distance terre-lune) en 1 seconde. L'année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an. [...]

[...] Au cours du changement de milieu, la direction de la lumière change. C'est le cas du passage de l'air à l'eau. Dispersion : la lumière est dispersée quand le cas d'un prisme par exemple. Diffraction : la lumière est déviée sans qu'il y ait réflexion ou réfraction (ex : passage d'une fente). Transmission : La lumière traverse la matière et continue à se propager (ex : vitre transparente). La rencontre entre la lumière et la matière permet aussi de distinguer les corps. [...]

[...] La rétine transforme les informations lumineuses en informations nerveuses transmises au cerveau par le nerf optique. Dans la rétine se trouve les cellules réceptrices de la couleur (les cônes) et les cellules réceptrices de la lumière (les bâtonnets). La source S émet de la lumière dans toutes les directions. Si elle est dans un milieu homogène, celle-ci se propage en ligne droite. L'œil 1 ne peut pas la voir car, du fait de l'objet opaque, aucun rayon ne peut lui parvenir. En revanche, l'œil 2 peut la voir. [...]

[...] La chambre noire : Elle permet d'illustrer le principe de la propagation en ligne droite de la lumière. Une boîte fermée est percée d'un petit trou sur une de ses faces. Le fond de la boîte, face au trou, est constitué d'un papier calque. Sur le papier calque du fond, on observe l'image renversée et floue d'un objet lumineux. L'image est renversée car elle est située de part et d'autre d'un trou. - Plus on éloigne la bougie du trou : plus l'image sera petite. [...]