Pourquoi voit-on des “rayons de soleil” lorsqu’un faisceau lumineux traverse des nuages ou des arbres?
Solution :
Ce phénomène montre que la lumière se propage en ligne droite (propagation rectiligne). Les particules en suspension dans l’air (poussières, gouttelettes) diffusent la lumière et rendent visibles ces trajets rectilignes.
Exercice 3 : Récepteurs lumineux 👁️
Citer trois récepteurs naturels et trois récepteurs artificiels de lumière.
Solution :
Naturels : œil humain, œil des animaux, chlorophylle des plantes Artificiels : cellule photovoltaïque, pellicule photo, capteur d’appareil photo numérique
Exercice 4 : Ombres et pénombres 🌑
Expliquer pourquoi on observe une zone d’ombre et une zone de pénombre lors d’une éclipse solaire.
Solution :
• Zone d’ombre : région où la Lune cache complètement le Soleil (éclipse totale)
• Zone de pénombre : région où la Lune ne cache qu’une partie du Soleil (éclipse partielle)
Cela s’explique par la taille relative du Soleil et de la Lune, et leur distance par rapport à la Terre.
Exercice 5 : Vitesse de la lumière 🚀
La lumière met environ 8 minutes pour nous parvenir du Soleil. Calculer la distance Terre-Soleil. (Vitesse de la lumière : c = 300 000 km/s)
Pourquoi une pomme nous apparaît-elle rouge lorsqu’elle est éclairée par de la lumière blanche?
Solution :
La peau de la pomme absorbe toutes les couleurs de la lumière blanche sauf le rouge qu’elle diffuse. Notre œil reçoit donc principalement la lumière rouge, ce qui nous fait percevoir la pomme comme rouge.
Exercice 7 : Synthèse additive ➕
Quelle couleur obtient-on en mélangeant les lumières bleue et jaune? Justifier.
Solution :
En synthèse additive (mélange de lumières) :
Bleu + Jaune = Blanc
Car le jaune est déjà un mélange de rouge et vert (rouge + vert + bleu = blanc)
Exercice 8 : Œil et vision 👀
Nommer les parties de l’œil qui jouent le rôle de : 1) diaphragme 2) lentille convergente 3) écran récepteur
Solution :
1) Diaphragme : l’iris (régule la quantité de lumière)
2) Lentille convergente : le cristallin (fait la mise au point)
3) Écran récepteur : la rétine (capte l’image)
Exercice 9 : Applications technologiques 📱
Citer trois technologies qui utilisent des récepteurs de lumière et expliquer leur principe.
Solution :
1) Panneaux solaires : convertissent la lumière en électricité (effet photovoltaïque)
2) Appareils photo : captent la lumière pour former une image (capteurs CCD/CMOS)
3) Fibres optiques : guident la lumière pour transmettre des informations
Exercice 10 : Expérience pratique 🔍
Décrire une expérience simple pour montrer que la lumière blanche est composée de plusieurs couleurs.
Solution :
Expérience du prisme :
1) Faire passer un fin faisceau de lumière blanche à travers un prisme en verre
2) Observer la décomposition de la lumière en un spectre coloré (arc-en-ciel) Conclusion : La lumière blanche est un mélange de toutes les couleurs du spectre visible.