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LUMIÈRE BLANCHE ET FILTRES
Fiche n° 1 : DESCRIPTIF DU SUJET DESTINÉ AUX PROFESSEURS
Démarche Dans ce sujet, on demande à l’élève d’observer la décomposition de la lumière blanche, d’étudier le rôle des filtres colorés et d’observer des objets de différentes couleurs éclairés par des lumières colorées.
Scénario N° 5 : Classe entière. Les expériences sont réalisées en groupes et sont analysées sous forme d’un compte rendu. Le geste expérimental n’est pas évalué à cause du manque de temps, du nombre de groupes et du travail dans le noir. Le professeur corrige les erreurs des élèves et peut évaluer ponctuellement certaines compétences à l’aide d’une grille annuelle de compétences en optique.
Compétences évaluées
Capacités
Réaliser la décomposition de la lumière en utilisant un réseau Utiliser des filtres pour obtenir des lumières colorées
Mettre en évidence le fait que la couleur d’un objet dépend de la lumière qu’il reçoit Socle commun de connaissances et de compétences
[Pilier 1]
Rédiger une courte explication d’un phénomène [Pilier 3]
Extraire des informations d’un fait observé
Reformuler par un moyen de son choix les données utiles Suivre un protocole donné
Formuler une hypothèse, une conjecture
Exprimer un résultat d'observation par une phrase correcte (expression, vocabulaire, sens,...)
[Pilier 7]
Savoir lire les consignes avant de faire un travail Préparation du
poste de travail
Le matériel nécessaire aux manipulations des élèves est présent sur chaque poste, la fiche à remplir par chaque élève est distribuée en début de séance, après les consignes orales suivantes :
- bien lire la fiche « Énoncé destiné à l’élève »
- appeler le professeur en levant la main en cas de difficultés lors des manipulations.
Déroulement de l'épreuve
Les élèves sont répartis en 8 à 10 groupes de 2 ou 3 selon l’effectif de la classe. Ils réalisent leurs expériences de façon autonome et remplissent la fiche réponse.
Notation On utilisera la fiche 5 qui détaille le barème correspondant à l’évaluation du compte rendu de l’élève. Dans ce sujet, il n’y a pas de fiche 4 d’évaluation des compétences expérimentales.
Remarques Cette activité peut se décliner en expérience de cours (voir le sujet TP 4ème P2 « La couleur des objets »)
Fiche n° 2 : LISTE DU MATÉRIEL DESTINÉE AUX PROFESSEURS
Pour chaque poste
un spectroscope à réseau (on peut le fabriquer artisanalement en collant un réseau à l’extrémité d’un rouleau en carton et une fente source à l’autre extrémité)
un filtre vert et un filtre bleu
un objet de trois couleurs ou trois objets de couleurs différentes (blanc, vert et rouge) : par exemple la superposition d’éléments de jeu type briques encastrables blanches, rouges et vertes ou des bandes de papier colorées, ce qui évite les problèmes de reflets
une source de lumière type lanterne ou lampe de poche pour éclairer l’objet coloré avec une lumière assez intense
Prévoir un poste de remplacement au bureau
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LUMIÈRE BLANCHE ET FILTRES
Fiche n°3 : ÉNONCÉ DESTINÉ A L’ÉLÈVE ET RÉPONSES DE L’ÉLÈVE
Nom :
Prénom : Feuille réponse :
Classe :
DOCUMENT À COMPLÉTER ET À RENDRE AU PROFESSEUR EN SORTANT DE LA SALLE Cadre réservé au professeur
But de la manipulation : Étudier la couleur de la lumière et des objets
Travail à effectuer :
1. Première expérience
Observer la lumière du soleil et des néons. Quelle est sa couleur ?
………
Observer à nouveau cette lumière à travers un spectroscope à réseau. Que remarque-t- on ?
………
………
……….
Compléter la conclusion suivante à l’aide des mots de la liste : blanche, lumières colorées, disperser, superposent, réseau.
Le ……… permet de ……… la lumière : la suite de couleurs obtenue est appelée le spectre de la lumière blanche.
La lumière ……….. émise par le rétroprojecteur est constituée de
……… qui se
………
2. Deuxième expérience
Observer attentivement la lumière du néon à travers le spectroscope.
Intercaler ensuite le filtre vert entre l’œil et le spectroscope.
Quelle est la couleur de la lumière obtenue avec ce filtre vert sur la tâche centrale ?
………
………
…………
Comparer les positions des traces colorées dans le spectre en l’absence de filtre et avec le filtre vert :
………
………
………
………
Remplacez le filtre vert par le filtre bleu Quelle est la couleur de la lumière obtenue avec ce filtre bleu sur la tâche centrale ?
Filtre vert
Lumière de couleur Réseau
Comparer les positions des traces colorées dans le spectre sans filtre et dans le spectre avec le filtre bleu :
………
………
………
Qu’aurait-on observé avec le filtre rouge ?
………
………
……….
Complétez le schéma suivant :
Lumière du rétroprojecteur :
Choisir parmi la liste de mots suivante afin de compléter la conclusion ci-dessous : absorbe, transforme, réfléchit, diffuse, reflète, rouge, bleue, verte, blanche.
Le filtre vert ……….. toutes les composantes de la lumière
………. sauf la lumière ……… qu’il laisse passer.
3. Troisième expérience
Éclairer l’objet ou les objets colorés disponibles sur la table avec la source de lumière, d’abord en lumière blanche, puis en positionnant un filtre vert devant la source lumineuse.
Qu’observe-t-on ? Compléter le tableau suivant : Couleur de la
lumière qui éclaire
Blanche Verte Rouge
Couleur de l’objet Couleur de
l’objet Couleur de
l’objet
Justifier par une phrase les réponses de la dernière colonne.
……….
……….
……….
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LUMIÈRE BLANCHE ET FILTRES
Fiche n°5 : BARÈME DESTINÉ AU PROFESSEUR
Pas d’évaluation pendant la séance (fiche 4)
1- Couleur de la lumière blanche Observation avec le réseau Conclusion complétée
2- Observation de la tâche centrale avec le filtre vert Comparaison des spectres sans filtre et avec le filtre vert Observation de la tâche centrale avec le filtre bleu
Comparaison des spectres sans filtre et avec le filtre bleu Prévision de l’observation avec le filtre rouge
Schéma complété Conclusion complétée 3- Tableau complété
Justification de la dernière colonne
1 pt 1 pt 5 pts
1 pt 1 pt 1 pt 1 pt 1 pt 1 pt 3 pts 3 pts 1 pt
Total (fiche 3) 20 pts
Total 20 pts
