La Chambre noire
En laissant les images des objets éclairés pénétrer par un petit trou dans une chambre très obscure tu intercepteras alors ces images sur une feuille blanche placée dans cette chambre. [...] mais ils seront plus petits et renversés. Léonard de Vinci 1514.
C'est au XIème siècle que le savant arabe El Haitham (Alhazen) donne l'explication du fonctionnement de la chambre noire. Della Porta (1535-1615) comprit que l'on pouvait réaliser des chambres noires en réduction en utilisant une boîte opaque munie d'une petite ouverture sur une de ses faces et d'une paroi translucide sur la face opposée. Pour obtenir des images plus lumineuses, il remplaça le petit trou par une ouverture plus grande munie d'une lentille. Dans les années 1820- 1850, Nicéphore Niepce, Louis Daguerre et William Fox Talbot inventent des procédés d'enregistrement chimique des images (pellicule) : ainsi naquit la photographie.
Construction
travail en groupe de 2 (1 séance)Consigne 1
groupe et individuel pour la réalisation des schémas (2 séances)Etude expérimentale
1) observation de l'image d'un objet lumineux
Dirigez la chambre noire vers la source (lettre F lumineuse) ; Notez ce que vous observez sur le papier calque.
2) explication
Complétez le schéma par les rayons lumineux permettant d'expliquer la formation de l'image sur le calque.
3) Influence de divers paramètres : observer et expliquer
a) Influence de la distance entre l'objet et la chambre noire (représentez dans chaque cas l'image A'B' de AB)
Conclusion :
si D augmente, A'B' alors
b) Influence de la longueur de la chambre noire (représentez dans chaque cas l'image A'B' de AB)
Conclusion :
si L augmente, A'B' alors
lampe chambre noire
A
B
A
B
D
A
B
A
B
L
c) Mathématisation :
De quoi dépend A'B' (dimension de l'image) ?
Trouvez une formule mathématique permettant de calculer A'B'
d) Vérifier numériquement sur un exemple à partir des mesures
Sur le banc d’optique organiser le matériel ; effectuer les mesures nécessaires et vérifier avec la relation mathématique précédente (possibilité d’utiliser un tableur).
e) Influence de la dimension du diaphragme Noter les observations et expliquer par un schéma.
