Chapitre 5 LES DETECTEURS DE LUMIERE Dans le premier chapitre, on s’est intéressé à des objets ou dispositifs qui émettaient directement ou indirectement de la lumière ( SOURCES primaires ou secondaires ). On va s’intéresser désormais à des dispositifs qui vont être sensibles à la lumière qu’ils peuvent recevoir de ces sources : comment les appelle-t’on ? les connaissez-vous ? I. LES DETECTEURS PHOTOCHIMIQUES Expérience : dans deux tubes à essais, on forme un précipité blanc de chlorure d’argent. Schéma : les 2 tubes avant ( contiennent ppé blanc d’AgCl ) dont l’un est recouvert de papier aluminium puis exposition à la lumière pour le tube N°2 Résultats : le précipité reste blanc dans le tube 1, noircit dans le tube 2. Le noircissement du chlorure d’argent est une réaction chimique provoquée par la lumière. Le chlorure d’argent est sensible à la lumière : c’est un détecteur photochimique. Application : les pellicules photographiques qui contiennent des substances sensibles à la lumière ( les parties de la pellicule qui reçoivent beaucoup de lumière deviennent sombres, celles qui en reçoivent peu restent claires ) On obtient ainsi un négatif photographique. II. LES DETECTEURS PHOTOELECTRONIQUES Manip : 1- Générateur 6V + lampe 6V + photorésistance 2- Pile + buzzer + photorésistance Lorsque la photorésistance n’est pas éclairée, aucun courant ne circule Lorsqu’elle est placée à la lumière, elle laisse passer le courant. Il existe des composants électroniques sensibles à la lumière : ce sont des détecteurs photoélectroniques. Autres exemples : capteurs CCD ( cellules photosensibles qui permettent de capter l’image du sujet filmé, photopiles qui se comportent en générateur lorsqu’elles sont éclairées ( panneaux solaires des satellites sont constitués de photopiles ). III. L’ŒIL 1. Anatomie de l’œil L’œil est constitué par : - des milieux transparents : la cornée, l’humeur aqueuse, le cristallin et l’humeur vitrée. - Une membrane photosensible : la rétine ( elle comprend deux types de cellules : les cônes, permettant de voir et de différencier les couleurs et les bâtonnets permettant de voir lorsqu’il y a peu de lumière ) ( plaque photographique ) - L’iris qui comprend en son centre la pupille ( la pupille qui, en modifiant son diamètre, adapte la quantité de lumière ) ( = diaphragme ) La lumière qui parvient dans l’œil de l’observateur entre par la pupille, traverse le cristallin, l’humeur vitrée ( milieux transparents ) et atteint la rétine. Sur la rétine se forme une image de l’objet regardé. La rétine est tapissée de cellules sensibles à la lumière. Le nerf optique transmet au cerveau les sensations reçues par la rétine. Le cerveau traite les informations captées par les rétines de nos deux yeux. Nous percevons une image unique, en relief. L’œil est, à l’image des éléments qui viennent d’être étudiés, un détecteur de lumière. La partie photosensible de l’œil est la rétine. Le cerveau donne parfois une mauvaise interprétation des informations qu’il reçoit de l’œil : ces phénomènes, appelés illusions d’optique, ne sont pas dus au trajet de la lumière entre la source et l’œil, mais au fonctionnement de la rétine et du cerveau. ( exemple : rayon lumineux qui vient frapper la rétine au niveau d’une région sans cellule ) ( tâche aveugle ) 2. Persistance des impressions lumineuses Schéma manip Quand le disque tourne lentement, notre œil est capable de distinguer des éclairs lumineux. Si la vitesse des éclairs augmente, notre œil est incapable de les distinguer et on voit une lumière continue La rétine garde la mémoire de la lumière qu’elle a reçue pendant environ 1/10 de seconde : c’est la persistance des impressions lumineuses. Application : film au cinéma : des images légèrement différentes qui se succèdent rapidement ( 24 images par seconde donc tous les 1/24 de seconde ) donnent une impression de mouvement continu et rapide.