En vous inspirant du texte historique de Newton, refaire l`expérience

2nde – Univers – Leçon n° 2 – TP/cours n° 1
L’Expérience historique de Newton
Objectif
En vous inspirant du texte historique de
Newton, refaire l’expérience en utilisant le
matériel mis à votre disposition !
En 1666, Newton réalise la première expérience de dispersion de la lumière blanche à l'aide d'un prisme. Il examine
très soigneusement les taches colorées présentes sur l'écran et s'aperçoit que la "partie bleue" du spectre est plus
déviée par le prisme que la "partie rouge". […] Cette fois Newton est sûr d'avoir trouvé : la lumière blanche du
soleil est un mélange de toutes les couleurs, et le prisme dévie différemment ces diverses lumières. Dès lors,
Newton multiplie les expériences, montrant en particulier de plusieurs manières que l'on peut refaire de la lumière
"blanche" en mélangeant des lumières de couleur!
Extraits de Newton et la mécanique céleste,
Jean-Pierre Maury, Découvertes, Gallimard, 1990
CAPACITES ET ATTITUDES
CODE
D
C
B
A
S’approprier
APP
• Se mobiliser en cohérence avec les consignes données
APP1
Réaliser
REA
• Réaliser ou compléter un schéma permettant de mettre en œuvre le protocole expérimental
REA1
• Réaliser le dispositif expérimental correspondant au protocole
REA2
• Respecter les règles de sécurité
REA3
• Observer et décrire les phénomènes
REA5
Valider
VAL
• Extraire des informations des données expérimentales et les exploiter
VAL1
Communiquer
COM
• Rendre compte de façon écrite
COM1

Matériel à disposition
- Prisme monté sur un support
- Banc d’optique
- Source de lumière Blanche
- Fente
- Ecran blanc
- lentille
Compte-rendu
1. Ecrire le protocole expérimental en l’accompagnant d’un schéma.
Le montrer au professeur afin de le valider, puis réaliser la manipulation après son accord.
2. Décrire précisément tout les phénomènes observés lors de l’expérience.
Conclusion
1. Qu'appelle-t-on "lumière blanche" ?
2. Relever les analogies et les différences entre l’expérience réalisée au laboratoire et celle conduite par
Newton.
3. Quel est l'effet produit par le prisme sur la direction de propagation de la lumière ?
4. Décrire avec précision ce que l'on observe sur l'écran et que l'on appelle spectre continu de la lumière
blanche.
5. Compléter au verso, avec la bonne orientation et les bonnes couleurs, l’écran dans l’expérience
historique de Newton.
6. Quelle est la lumière la plus déviée ?
7. Finalement, de quoi est composée la lumière blanche ? (Expérience du disque de Newton)
8. Créer une lumière rouge en plaçant un filtre rouge à la sortie de la source lumineuse. Qu’observe-t-on
alors sur l’écran ? Essayer les autres filtres.
9. Toutes les lumières sont-elles décomposables ?
10. Sachant que « chromos » signifie en grec « qui porte la couleur », qu’appelle-t-on une lumière
monochromatique ? Polychromatique ? En donner des exemples.
11. Reprendre les mêmes expériences mais avec un réseau. Qu’observez-vous sur l’écran ? Comparer avec la
figure obtenue avec un prisme.
12. Toute lumière colorée monochromatique est appelée radiation lumineuse monochromatique. Chaque
radiation lumineuse, pour être identifiée, ne porte pas un nom, mais est caractérisée par sa longueur
d’onde dans l’air et dans le vide. Elle se note λ et s’exprime en nanomètre (1nm = 10-9m).
Compléter, à l’aide du professeur, la frise suivante :