Niveau : 5

Niveau : 5

Partie : optique

Thème : propagation rectiligne de la lumière Type d’évaluation : évaluation expérimentale

Mots-clés : propagation rectiligne – lumière – rayon lumineux Durée conseillée : 30 minutes

Conditions : manipulation par 2

Remarques : L’objectif de cette activité est d’étudier le caractère rectiligne de la propagation de la lumière.

1. Le matériel utilisé est peu onéreux car le banc d’optique et les supports d’accessoires (lampe – divers écrans) sont fabriqués à partir de goulotte électrique.

2. Si la partie « manipulation » est assez classique, l’exploitation sort un peu de l’ordinaire et peut, par ailleurs, donner lieu à l’évaluation de certains items du LPC.

En effet, après la première partie de l’activité (Compétence 3 – Item « Réaliser, manipuler… » et plus précisément « Suivre un protocole »), l’élève est amené à faire un schéma de l’expérience (Compétence 3 – Item : « Réaliser, manipuler… » et plus précisément « Construire un dessin en appliquant des consignes ») puis à conclure (Compétence 3 – Item « Raisonner, argumenter…).

L’originalité de l’exploitation de l’expérience réside dans le fait que, après avoir placé les écrans 1 et 3 et les trous A et C correspondants, l’élève trace une droite joignant ces deux points, puis positionne l’écran 2 selon le repérage qu’il a effectué lors de la manipulation, pour s’apercevoir alors que le trou B coïncide avec la droite tracée.

L’utilisation d’une feuille A4 format paysage justifie les consignes « écran 3 à moins de 30 cm » et « schéma à l’échelle 1 ».

P. VERBOIS G.R.D. Collège - LYON

FICHE D’ACTIVITES - PROPAGATION DE LA LUMIERE

On dispose de trois écrans en carton percés chacun d’un trou (A à 2 cm de la base, B à 6 cm et C à 8 cm):

écran 1 écran 2 écran 3 1. Sur un rail gradué :

- placer l’écran 1 sur la graduation 0 - placer l’écran 3 à un peu moins de 30 cm

- mettre en place une source de lumière devant l’écran 1

- placer l’œil derrière l’écran 3 (au niveau du trou C) ; l’œil voit alors la lumière issue de la source lumineuse et passant par le trou A

- positionner l’écran 2 entre les deux autres de façon à ce que l’œil puisse voir à nouveau la lumière venant du trou A

- repérer alors sur la graduation la position de l’écran 2.

écran 1 écran 2 écran 3 0 cm ? cm < 30 cm 2. Sur un schéma à l’échelle 1

- placer le rail gradué, les écrans 1 et 3, les trous A et C, le tout correctement positionné

- tracer à la règle une droite joignant les trous A et C

- placer l’écran 2 en respectant la position repérée précédemment, et placer le trou B (à 6 cm à partir de la base).

Que remarque-t-on ? Conclure.

P. VERBOIS G.R.D. Collège - LYON

8 cm

2 cm

6 cm A

é c r a n

1 é c r a n

2 é c r a n

3

é c r a n

1 é c r a n

2 é c r a n

3

B

C

A B

C

lampe

C A

rail gradué

B

A