fiche du tp perception des couleurs
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ACTIVITÉS DOCUMENTAIRES CHAPITRE II : VISION ET COULEURS TP 5 1S I. A) LA PERCEPTION DES COULEURS ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE : LA VISION DES COULEURS PAR L’ŒIL Questions 1) Quels capteurs sont responsables de la perceptions des couleurs ? .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. 2) Rappels de la classe de seconde Dans le spectre de la lumière visible quelle grandeur physique caractérise la couleurs d’une radiation ? ........... .............................................................................................................................................................................. Rappeller ce qu’on entend par lumière blanche : .................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. 3) Le graphique de la figure 2 représente l’évolution de la sensibilité de chaque sorte de cône en fonction de la longueur d’onde de la radiation lumineuse reçue. En utilisant la figure 3, associer à chaque courbe du graphique le type de cône qui lui correspond. Courbe (a) : ........................................................................................................................................................... Courbe (b) : ........................................................................................................................................................... Courbe (c) : ........................................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................................. 4) D’après ce qui précède quelles sont à votre avis ce que les physiciens appellent couleurs primaires ? .............................................................................................................................................................................. Connaissez vous les couleurs primaires en art plastiques.................................................................................... .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. 5) Quand une radiation monochromatique de longueur d’onde = 580 nm est observée. Quels sont les cône stimulés ? .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. 6) Quelle est la couleurs que l’œil perçoit quand cette radiation atteint la rétine de l’œil ?(voir croquis accompagnant le texte de l’activité) ...................................................................................................................... .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. 7) Quelles couleurs perçues par l’œil ne sont pas présentes dans le spectre de la lumière visible.......................... .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. 8) L’œil n’est pas sensible de la même manière à toutes les longuers d’onde du spectre visible : le rouge nous apparaît comme plus vif que le bleu. Justifier cette observation. .......................................................................... .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. 9) Que se passe-t-il lors du dysfonctionnement d’un type de cônes? ....................................................................... .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. 10) Le daltonisme est une affection de la perception des couleurs quelle en serait la cause ? .................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. Conclusion : 1) Quels phénomènes permettent dans l’œil, puis dans le cerveau, d’expliquer la vision des couleurs ? .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. 2) Justifier l’appellation de « trichromie », attribuée à la perception de n’importe qu’elle couleur. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. II. ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE: COULEUR SPECTRALE ET COULEURS PERÇUE. Expériences: a) La lampe à vapeur de sodium. On projette sur un écran la lumière émise par une lampe spectrale à vapeurs de sodium Quelle est la couleur de la lumière émise par une lampe à vapeur de sodium ? .................................................. .............................................................................................................................................................................. Observer à l’aide d’un spectre à réseau le spectre de la lampe à vapeur de sodium. Le schématiser ci dessous Observation : .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. b) lampe jaune. Observer à l’aide d’un spectre à réseau le spectre de cette la lumière produite par cette lampe. Reproduire cidessous l’aspect du spectre obtenu Le comparer au précédent. .................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. c) Superposition de deux lumières colorés On superpose sur un écran deux faisceaux lumineux provenant de deux sources lumineuses l’une rouge et l’autre verte Observer la couleurs de la tache lumineuse obtenue ........................................................................................... .............................................................................................................................................................................. Observer à l’aide d’un spectre à réseau le spectre de cette la lumière provenant de cette tache lumineuse. Reproduire ci-dessous l’aspect du spectre obtenu d) conclusion Une sensation colorée identique peut résulter - d’une radiation lumineuse ………….. caractérisée par sa ………. …………………. -ou - de la superposition de plusieurs ………… …….. de couleurs Des lumière qui ont des spectres différents peuvent produire la ……………….. sensation de couleur pour un observateur e) Définition Couleur spectrale : Proposer une définition de ce qu’on appelle couleurs spectrale ........................................................................... .............................................................................................................................................................................. III. LA THÉORIE TRICHROMIQUE DE LA PERCEPTION DES COULEURS 1. La synthèse additive des couleurs La sensation de couleur de l’œil humain résulte de l’addition des signaux produits par l’excitation des différents types de cônes (sensibles au, Rouge ;Vert ;Bleu) Ainsi lorsque l’œil perçoit une couleur jaune ce sont les cônes ………. et les cônes ……… qui produiront les signaux qui seront intérprété par le cervaux et produira la sensation de couleur ……………. a) Manipulation - Utiliser la lanterne munie de deux miroirs permettant de disposer de trois faisceaux lumineux - Placer devant chacune des trois fenêtres un filtre des trois couleurs primaires comme indiqué sur le schéma ci-contre pour simuler trois sources lumineuses colorées - Orienter les miroirs vers l'écran de façon à superposer partiellement les faisceaux colorés de façon à faire apparaître 5 zones comme indiqué sur la figure - Noter les couleurs des faisceaux superposés ainsi que la couleur correspondante observée sur l'écran colorier les cercles chromatiques rassemblant les observation faites b) Résultats Cercles chromatiques de la synthèse additive Lumière R+V+B R+V R+B V+B supperposée Couleur perçue Rouge Vert Bleu c) Investigation : Cours des expériences précédentes a-t-on obtenu toutes les couleurs observables dans le quotidien comme le rose, le marron, etc… Proposez une méthode qui permettrait de les obtenir .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... La manipulation est réalisée par le professeur Vous pourrez la simuler en lançant le logiciel flash situé dans la médiatèque spc 2. Définitions: Compte tenu de ce qui précède proposez une définition pour chacun des termes suivants o Couleurs secondaires pour le physicien: .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... o Couleurs complémentaires ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... o Localisation des couleurs complémentaires dans le cercle chromatique En observant les cercles chromatiques de la synthèse additive précédent que remarquez vous à propos des positions des couleurs complémentaires par rapport aux couleurs primaires ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. Rouge Vert En art plastique le cercle chromatique présente Bleu l'enchaînement des couleurs primaires, secondaires et tertiaires autour d'un cercle. Cette harmonie a été étudiée de tous temps par les arts. Le cercle chromatique (ci-contre) du chimiste Eugène Chevreul (1786-1889), qui fut à l'origine de la peinture impressionniste est considéré comme le document de référence. (Chevreul était un chimiste qui travaillait pour l'industrie de la teinture pour tissus à la Manufacture des Gobelins) A partir de l’observation du cercle chromatique de Chevreul peut on dire que l’obtention des couleurs en peinture résulte de la synthèse additive ? justifier.................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................................................. 3. Une façon artificielle de créer la sensation de lumière blanche : L’expérience du disque de Newton Ce disque est constitué d’une multitude de secteurs colorés. Un moteur permet de le faire tourner à des vitesses vairables, celui-ci est éclairé par la lumière ambiante de la classe. On augmente régulièrement sa vitesse de rotation .Qu’observe t on ? .................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................................. Proposez une interprétation de vos observations ? .............................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................................................
