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Ombre et pénombre

MANUEL

Pages 178 et 180

Une des propriétés de la lumière est de voyager en ligne droite. Quand la lumière rencontre un objet, elle ne peut plus poursuivre sa route et elle est réfléchie ou absorbée. C’est pourquoi il se forme une ombre derrière cet objet. Comme la plupart des sources lumineuses naturelles et artificielles sont plutôt larges (ou étendues), elles créent des zones d’ombre partielle aussi appelées « pénombre ». Au cours de ce labo, vous aurez l’occasion de reproduire et d’observer ces deux phénomènes reliés à la lumière : l’ombre et la pénombre.

Matériel • Un objet cylindrique opaque (boîte de conserve, cylindre de carton, etc.) d’environ 5 cm de diamètre.

• Une feuille blanche de grand format (21,5 cm sur 35,5 cm).

• Une lampe de poche.

• Un crayon.

Manipulations 1. Éteignez les lumières de la classe et fermez les stores ou les rideaux, car vos observations doivent se faire dans un endroit sombre. 2. Placez le cylindre debout, sur une feuille blanche. 3. Installez la lampe de poche couchée, à environ 10 cm du cylindre, de façon qu’elle puisse bien l’éclairer. (Voir l’illustration ci-dessous.)

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4. Allumez la lampe de poche. Vous devriez voir l’ombre et la pénombre que le cylindre projette sur la feuille blanche. 5. Au besoin, déplacez un peu la lampe de poche de façon que l’extrémité lumineuse de la lampe, le cylindre et toute l’ombre soient sur la feuille de papier. Zone d’ombre Zones de pénombre Zones de clarté

Objet opaque Source de lumière

Feuille de papier

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6. Sur la feuille, tracez les contours de la lampe de poche et du cylindre ainsi que les limites de l’ombre et de la pénombre. 7. Modifiez la distance entre la lampe et l’objet en approchant et en éloignant la lampe. Observez comment l’ombre et la pénombre changent par rapport à ce que vous avez tracé.

Questions 1. Qu’arrive-t-il à l’ombre lorsqu’on approche ou qu’on éloigne la lampe de poche du cylindre ?

3. Observez-vous des zones de pénombre différentes lorsqu’on modifie la distance entre la lampe et l’objet ? Expliquez votre réponse.

4. D’après vous, le diamètre du cylindre influe-t-il sur la largeur ou la longueur de l’ombre ?

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2. Quelle caractéristique de la lumière est responsable des phénomènes de l’ombre et de la pénombre ? Expliquez votre réponse.