fiche du tp perception des couleurs

ACTIVITÉS
DOCUMENTAIRES
1S
CHAPITRE II : VISION ET COULEURS
TP 5
A) LA PERCEPTION DES COULEURS
I. ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE : LA VISION DES COULEURS PAR L’ŒIL
Questions
1) Quels capteurs sont responsables de la perceptions des couleurs ?
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2) Rappels de la classe de seconde
Dans le spectre de la lumière visible quelle grandeur physique caractérise la couleurs d’une radiation ? ...........
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Rappeller ce qu’on entend par lumière blanche : ..................................................................................................
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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) : ...........................................................................................................................................................
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4) D’après ce qui précède quelles sont à votre avis ce que les physiciens appellent couleurs primaires ?
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Connaissez vous les couleurs primaires en art plastiques ....................................................................................
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5) Quand une radiation monochromatique de longueur d’onde = 580 nm est observée. Quels sont les cône
stimulés ? ..............................................................................................................................................................
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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) ......................................................................................................................
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7) Quelles couleurs perçues par l’œil ne sont pas présentes dans le spectre de la lumière visible ..........................
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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. ..........................................................................
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9) Que se passe-t-il lors du dysfonctionnement d’un type de cônes? .......................................................................
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10) Le daltonisme est une affection de la perception des couleurs quelle en serait la cause ? ..................................
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Conclusion :
1) Quels phénomènes permettent dans l’œil, puis dans le cerveau, d’expliquer la vision des couleurs ?
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2) Justifier l’appellation de « trichromie », attribuée à la perception de n’importe qu’elle couleur.
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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 ? ..................................................
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 Observer à l’aide d’un spectre à réseau le spectre de la lampe à vapeur de sodium. Le schématiser ci dessous
Observation :
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b) lampe jaune.
 Observer à l’aide d’un spectre à réseau le spectre de cette la lumière produite par cette lampe. Reproduire ci-
dessous l’aspect du spectre obtenu

 Le comparer au précédent. ..................................................................................................................................
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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 ...........................................................................................
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 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 ...........................................................................
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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
Lumière
supperposée
R+V+B
R+V
R+B
V+B
Couleur
perçue
Cercles chromatiques de la synthèse
additive
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
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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:
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o Couleurs complémentaires
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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
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En art plastique le cercle chromatique présente
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 ..................................................................................................................................................................
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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 ? ....................................................................................................................................
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Proposez une interprétation de vos observations ? ..............................................................................................
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Rouge
Bleu
Vert
Rouge
Bleu
Vert