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Optique Collège Des logiciels & Des sites dans le programme :

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Academic year: 2022

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Optique Collège

Des logiciels & Des sites dans le programme :

Niveaux : 5° & 4°.

Partie : Optique.

Thème : Les différents thèmes d’optique sur les deux niveaux 5° et 4° sont visés.

Type d’activité : Utilisation d’un logiciel de simulation ou d’un site Internet.

Mots clés : Optique, logiciel libre, Simulation, Site Internet.

Matériel à disposition :

Un ordinateur et un vidéo – projecteur pour une utilisation « professeur ».

Salle informatique : Un poste par binôme.

Connaissances visées : Voir le document ci – dessous.

Compétences du LPC visées :

Il est possible, entre autres, de travailler la compétence 4 du LPC :

La maîtrise des techniques usuelles de l’information et de la communication (B2i)

 Domaine 1 – S’approprier un environnement informatique de travail.

– Utiliser les logiciels et les services à disposition.

 Domaine 3 - Créer, produire, traiter, exploiter des données

– Différencier une situation simulée ou modélisée d'une situation réelle.

F. ALIBERT G.R.D. Collège Lyon 1

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Programme de 5° :

Connaissances : Capacités : Commentaires : Logiciels de simulation :

SOURCES DE LUMIÈRE - VISION D'UN OBJET : comment éclairer et voir un objet ? Le Soleil, les étoiles et les lampes sont des

Sources primaires ; la Lune, les planètes, les objets éclairés sont des objets diffusants.

Pour voir un objet, il faut que l’œil en reçoive de la lumière.

Le laser présente un danger pour l’œil.

Rechercher, extraire et organiser l’information utile, observable.

Pratiquer une démarche expérimentale mettant en jeu des sources de lumière, des objets diffusants et des obstacles opaques.

Identifier le risque correspondant, respecter les règles de sécurité.

Thème de convergence : sécurité

Comment se propage la lumière ? La lumière se propage de façon rectiligne.

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

Faire un schéma normalisé du rayon lumineux

en respectant les conventions. Optikos :

 Propagation de la lumière.

– Propagation rectiligne.

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.

Ombre propre. Ombre portée.

Faire un schéma du cône d’ombre en respectant

les conventions. La notion de pénombre est hors

programme.

Optikos :

 Propagation de la lumière – Ombre propre et portée.

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

Phases de la Lune, éclipses.

Interpréter le phénomène visible par un observateur terrestre dans une configuration donnée du système simplifié Soleil-Terre-Lune.

Optikos :

 Lumière et astronomie.

– Phases de la Lune.

– Eclipses

F. ALIBERT G.R.D. Collège Lyon 2

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Programme de 4° :

Connaissances : Capacités : Commentaires : Logiciels de simulation :

LUMIERES COLORÉES ET COULEUR DES OBJETS : comment obtenir des lumières colorées ? La lumière blanche est composée de lumières

colorées. Suivre un protocole pour obtenir un spectre

continu par décomposition de la lumière blanche en utilisant un prisme ou un réseau.

Optikos :

 Décomposition de la lumière.

– Dispersion de la lumière.

– Spectre de la lumière.

– Arc–en–ciel.

– Disque de Newton.

Éclairé en lumière blanche, un filtre permet d’obtenir une lumière colorée par absorption d’une partie du spectre visible.

Extraire des informations d’un fait observé. Optikos :

 Décomposition de la lumière.

– Filtres colorés.

Chroma :

 Spectre de la lumière.

– Dispersion de la lumière.

Des lumières de couleurs bleue, rouge et verte permettent de reconstituer des lumières colorées et la lumière blanche par synthèse additive.

Suivre un protocole.

Faire des essais avec différents filtres pour obtenir des lumières colorées par superposition de lumières colorées.

La synthèse soustractive est hors

programme. Optikos :

 Couleur des objets.

– Synthèse des couleurs.

Visiolab :

 Synthèse trichromique additive.

La couleur perçue lorsqu’on observe un objet dépend de l’objet lui-même et de la lumière qui l’éclaire.

Faire des essais pour montrer qualitativement le phénomène.

Présenter à l’écrit ou à l’oral une observation.

Optikos :

 Couleur des objets.

– Couleur des objets.

Visiolab :

 Eclairage d’une scène (possibilité d’insérer ses propres images).

En absorbant la lumière, la matière reçoit de l’énergie. Elle s’échauffe et transfère une partie de l’énergie reçue à l’extérieur sous forme de chaleur.

Extraire d’un document (papier ou numérique) les informations relatives aux transferts énergétiques

F. ALIBERT G.R.D. Collège Lyon 3

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Connaissances : Capacités : Commentaires : Logiciels de simulation : LENTILLES, FOYERS ET IMAGES : comment obtient – on une image à l’aide d’une lentille convergente ?

Dans certaines positions de l’objet par rapport à la lentille, une lentille convergente permet d’obtenir une image sur un écran.

Obtenir avec une lentille convergente l’image

d’un objet sur un écran. Les seules images étudiées sont des images réelles. Les expressions image réelle et image virtuelle ne sont pas introduites.

La construction géométrique d’image est hors programme.

Il existe deux types de lentilles, convergente et

divergente. Extraire d’un document les informations

montrant les applications au quotidien des lentilles.

Observer, extraire les informations d’un fait observé pour distinguer les deux types de lentilles.

Optikos :

 Lentilles : foyers et images.

– Lentilles convergentes.

Une lentille convergente concentre pour une source éloignée l’énergie lumineuse en son foyer.

Mettre en œuvre un protocole pour trouver expérimentalement le foyer d’une lentille convergente.

La notion de foyer principal objet est hors programme.

L’expression foyer principal image ne sera pas utilisée.

Les constructions de rayons lumineux sont hors programme.

Thème de convergence : énergie.

La vision résulte de la formation d’une image sur la rétine, interprétée par le cerveau.

Les verres correcteurs et les lentilles de contact correctrices sont des lentilles convergentes ou divergentes.

Présenter les éléments de l’œil sous une forme appropriée : modèle élémentaire.

Pratiquer une démarche expérimentale pour expliquer les défauts de l’œil et leur correction (myopie, hypermétropie).

Les seuls défauts de l'œil illustrés expérimentalement sont la myopie et l'hypermétropie.

Optikos :

 Lentilles : foyers et images.

– L’œil et ses défauts.

http://www.vision1to1.com/fr/Animate /look_french.swf

Dans quels milieux et à quelle vitesse se propage la lumière ? La lumière peut se propager dans le vide et dans

des milieux transparents comme l’air, l’eau et le verre.

Vitesse de la lumière dans le vide (3 × 10

8

m/s ou 300 000 km/s).

Rechercher, extraire et organiser l'information utile relative à la vitesse de la lumière.

Traduire par une relation mathématique la relation entre distance, vitesse et durée.

Calculer, utiliser une formule.

En ce qui concerne la vitesse de la lumière, l’enseignant se limitera à des calculs simples non répétitifs. On n’introduira pas le terme « célérité ».

F. ALIBERT G.R.D. Collège Lyon 4

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