Aurélie 27/11/08
 

 

Vision et lumière, ombres, éclipses, phases de la lune

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Le Soleil, les étoiles et les lampes sont des sources primaires : elles produisent et émettent leur propre lumière.

Un corps incandescent ( porté à haute temprérature ) émet une lumière visible.

la Lune, les planètes, les objets éclairés sont des objets diffusants, ou des sources secondaires de lumière :

Ils émettent dans toutes les directions, la lumière qu'ils reçoivent.

Pour voir un objet, il faut que l'oeil en reçoive de la lumière.

Pour être visible, un objet doit :

- être éclairé par une source de lumière.

- cette lumière émise par l'objet doit rentrer dans l'oeil, le récepteur de lumière.

Un corps opaque ne laisse pas passer la lumière.


Compléter les phrases avec les verbes " absorber, diffuser, émettre".

Un objet noir .......... toute la lumière qu'il reçoit.

Un objet blanc ............ toute la lumière qu'il reçoit.

Une ampoule électrique ......... de la lumière dite "blanche".

Un objet noir absorbe toute la lumière qu'il reçoit.

Un objet blanc diffuse toute la lumière qu'il reçoit.

Une ampoule électrique émet de la lumière dite "blanche". 


Quels objets sont visibles pour l'oeil ?

Un segment de droite, avec une flèche, représente un rayon lumineux

La flèche indique le sens de propagation de la lumière.

Les objets 3 et 4 sont éclairés : ils se comportent comme des sources secondaires et émettent de la lumière qui peut être reçue par l'oeil.

Le laser présente un danger pour l'oeil.

Selon la puissance du laser et type de lumière émise, un laser peut représenter un danger pour les yeux et provoquer de graves brûlures de la rétine.

Un faisceau laser est très directif et la puissance transportée par unité de surface est très grande.

Le laser hélium-néon a été spécialement conçu pour les besoins de l'enseignement. Sa puissance est P = 0,5 mW.

Un élève imagine un observateur très imprudent regardant dans l'axe du faisceau. Le faisceau entre entièrement dans la pupille. L'oeil est équivalent à une lentille mince convergente de distance focale OF' =f '= 15 mm selon le schéma ci-dessous :

Le diamètre D de la tache lumineuse sur la rétine, placée orthogonalement à l'axe optique de la lentille, dans le plan focal image est égale à :

 D= f ' 2a = 15*2 10-3 = 0,03 mm.

surface de cette tâche : pr² =3,14*(1,5 10-5)²= 7,06 10-10.

Eclairement énergétique reçu par cette tache.

puissance reçue par unité de surface : 0,5 10-3/ 7,06 10-10 = 7 105 Wm-2= 7 102 kWm-2.

Comparaison avec la valeur obtenue à celle de l'éclairement moyen du Soleil sur la Terre : 1 kW.m-2.

700 fois supérieur à l'éclairement moyen du soleil : donc risque de détérioration de la rétine.





 

Web

www.chimix.com


Comment se propage la lumière ?

Dans un milieu transparent et homogène, la lumière se propage de façon rectiligne.

Le trajet rectiligne de la lumière est modélisé par le rayon lumineux.

Un segment de droite, avec une flèche, représente un rayon lumineux

La flèche indique le sens de propagation de la lumière.


Ombre propre. Ombre portée.

Une source lumineuse ponctuelle et un objet opaque déterminent deux zones : une zone éclairée de laquelle l’observateur voit la source, une zone d’ombre (appelée cône d’ombre) de laquelle l’observateur ne voit pas la source.

Une zone d'ombre est une zone non éclairée : elle est noire.

L'ombre portée a la forme de l'objet.


Description simple des mouvements pour le système Soleil . Terre . Lune.

Phases de la Lune, éclipses.

Les trois astres se trouvent alignés. Quand l'un des deux astres cache l'autre, on dit " il y a éclipse".

Eclipse du soleil :

Une éclipse solaire se produit lorsque la lune se trouve entre le soleil et la terre. Une zone noire ( nuit) apparaît sur la terre correspondant à l'ombre de la lune.

Au même moment, une éclipse partielle du soleil se produit en d'autres endroits de la terre. Ces habitants se situent dans la pénombre de la lune. Seule une partie du soleil est visible.

Eclipse de lune :

Les éclipses lunaires se produisent lors de la pleine lune, si la lune est alignée avec l'axe du soleil et de la terre. Lors d'une éclipse de lune, la lune est invisible : elle passe à travers l'ombre de la terre.




Les différentes formes de la lune, éclairée par le soleil, observées depuis la terre se nomment les phases de la lune.

Le cycle lunaire correspond à une rotation complète de la lune autour de la terre : il dure 29,5 jours.

La lune est une source de lumière secondaire : elle réfléchit environ 7 % de la lumière qu'elle reçoit du soleil.
nom de la phase
aspect
commentaires
nouvelle lune ( absence de lune)
La lune est entre la terre et le soleil ; la lumière réfléchie par la lune ne parvient pas à la terre.
premier croissant
un mince croissant est vu le soir ; il s'épaissit et est visible de plus en plus longtemps
premier quartier

lune gibbeuse croissante

la pleine lune

lune gibbeuse décroissante
après la pleine lune la partie visible diminue
dernier quartier

dernier croissant



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