lab optique - La science et fiction de Robert

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PARTIE 1: LA LUMIÈRE A DES COULEURS!
BUT DU LABORATOIRE:
Observer les différentes couleurs qui composent la lumière blanche.
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HYPOTHÈSE (OU THÉORIE):
Pour votre théorie, définissez une onde électromagnétique, la
lumière!et décrivez les couleurs qui composent la lumière blanche.
MATÉRIEL
• Une boîte à rayons
• Un prisme triangulaire transparent
• Une feuille de papier blanc et des crayons de couleur.
• Trouvez le reste!
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MANIPULATIONS
1. Placez la boîte à rayons à plat sur une table et l’allumer.
2. Positionnez le prisme de façon que le rayon lumineux effleure l’un des sommets du triangle plutôt
que de frapper un côté perpendiculairement.
3. Lorsque des couleurs commencent à apparaître, placez la feuille de papier à la verticale à environ
30 à 50 cm du prisme.
4. Notez les couleurs obtenues, en respectant l’ordre dans lequel elles apparaissent.
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RÉSULTATS:
Reproduisez ce que vous avez observé sur une feuille blanche, légendez votre dessin encadré avec un titre
et une courte description.
ANALYSE ET CONCLUSION:
Une courte analyse qui explique ce qui a été observé, pourquoi la lumière fut décomposée et une conclusion
(en rapport avec la théorie).
RBreton - SCT! !  1
NOM:
GROUPE:
Laboratoire
L’OPTIQUE

PARTIE 2: ON FORME DES IMAGES AVEC UN MIROIR PLAN
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BUT DU LABORATOIRE
Déterminer comment les caractéristiques des images obtenues à l’aide d’un miroir plan varient en fonction
de la position de l’objet.
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HYPOTHÈSE
À vous de la formuler!
MATÉRIEL
• Une feuille de papier
• Un support à miroir
• Un miroir plan
• Une boîte à rayons avec un peigne à une fente
• Un rapporteur d’angles
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MANIPULATIONS
1. Tracez une ligne divisant la feuille de papier en deux moitiés égales.
2. Fixer le miroir au support à miroir.
3. Placez le miroir le long de la ligne tracée sur la feuille de papier.
4. Placez la source de lumière de façon que la lumière frappe le miroir avec un angle autre que 90o.
5. Tracez les rayons lumineux sur la feuille.
6. Indiquez sur la feuille la position de la source de lumière.
7. Indiquez sur la feuille la position estimée de l’image de la source de lumière.
8. Déplacez la source de lumière de façon à former un angle différent, puis répétez les étapes 5 à 7.
9. Déplacer à nouveau la source de lumière puis répétez à nouveau les étapes 5 à 7.
10. Retirez le miroir puis tracez sur la feuille la ou les normales du miroir.
11. Mesurez les angles de réflexion et les angles d’incidence des trois essais.
12. Mesurez les distances entre la source de lumière et le miroir pour les trois essais.
13. Mesurez les distances entre l’image de la source de lumière et le miroir pour les trois essais.
14. Observez et notez les caractéristiques des images obtenues.
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RBreton - SCT! !  2

RÉSULTATS
Notez vos résultats dans le tableau suivant:
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ANALYSE DES RÉSULTATS
Afin de vous aider dans votre analyse, vous pouvez utiliser le questionnement qui suit:
Pour chacun des essais, quel est le rapport entre l’angle d’incidence et l’angle de réflexion!? Quel est le
rapport entre la position de l’objet par rapport au miroir et la position de l’image par rapport au miroir!?
Quelle est la différence entre un rayon incident et un rayon réfléchi ? Décrivez les caractéristiques des
images obtenues à l’aide d’un miroir plan. Comment se nomment les rayons qui parviennent jusqu’à
l’observateur et lui permettent de voir l’image dans le miroir!?
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CONCLUSION
Vous pouvez utiliser et compléter les phrases suivantes, comme conclusion!:
Avec un miroir plan, l’angle __________________ est toujours égal à _________________________ .
L’image obtenue à l’aide d’un miroir plan est _______________________________ de la même
____________________ que l’objet et à la même _______________________ du miroir que l’objet.
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Essai 1
Essai 2
Essai 3
Angle d’incidence
Angle de réflexion
Distance entre l’objet et le miroir!
(cm)
Distance entre l’image et le miroir!
(cm)
Caractéristiques !
de l’image
Position de
l’image ?
Type d’images!
(réelle ou
virtuelle) ?
Tail l e d e
l’image par
rapport à
l’objet ?
Sens de
l’image (droite,
inversée
horizontaleme
nt ou
renversée
verticalement)
?

PARTIE 3: ON SITUE LE FOYER DE LA LENTILLE
BUT DU LABORATOIRE
Utiliser une technique permettant de localiser le foyer d’une lentille convergente.
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HYPOTHÈSE
À vous de la formuler!
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MATÉRIEL
• 2 lentilles convergentes
• Une boîte à rayons
• Un mètre
• Un banc d’optique
• Un écran (carton blanc)
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MANIPULATIONS
1. Fixez une lentille vers l’une des extrémités du banc d’optique.
2. Placez la boîte à rayons à plus de 1 m de la lentille.
3. Derrière la lentille, déplacez l’écran jusqu’à ce qu’il se forme un point lumineux.
4. Mesurez la distance entre le centre de la lentille et l’écran. Noter le résultat.
5. Répétez les étapes 1 à 4 avec l’autre lentille.
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RÉSULTATS
Notez vos résultats dans le tableau suivant.
Titre!:
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ANALYSE
Afin de vous aider dans votre analyse, vous pouvez utiliser le questionnement qui suit:
Les foyers de chaque lentille sont-ils tous à la même distance!? Expliquez! À quoi correspond le foyer d’une
lentille convergente!?
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CONCLUSION
À vous de la formuler à l’aide du but et de vos résultats.
RBreton - SCT! !  4
Lentille
Localisation du foyer

PARTIE 4: ON FORME DES IMAGES À L’AIDE D’UNE LENTILLE CONVERGENTE
BUT DU LABORATOIRE
Déterminer comment les caractéristiques des images obtenues à l’aide d’une lentille convergente varient
en fonction de la position de l’objet.
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HYPOTHÈSE
À vous de la formuler!
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MATÉRIEL
• Une lentille convergente • Un banc d’optique
• Un écran (carton blanc) • Une boîte à rayons
• Une bougie • Un mètre
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MANIPULATIONS
1. Fixez la lentille au centre du banc d’optique.
2. Placez l’écran de l’autre côté de la lentille.
3. Déterminez l’emplacement du foyer principal (F) de la lentille.
4. Mesurez et noter la hauteur de la bougie sur socle (en fait, la hauteur de la flamme).
5. Placez la bougie à une distance supérieur à 2F.
6. Mesurez et notez la distance entre l’objet (la bougie) et la lentille.
7. Déplacez l’écran jusqu’à ce que l’image soit nette.
8. Observez et noter les caractéristiques de l’image.
9. Répétez les étapes 5 à 8, mais comme suit :!
a) à 2F; c) à F;!
b) entre 2F et F; d) entre F et la lentille.
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