5-C3-Les signaux lumineux et sonores

Chapitre 3

LES SIGNAUX LUMINEUX ET SONORES

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Plan du chapitre

Les signaux lumineux et sonores

Découvrir et appliquer

Consulter les ressources

Capsule 1 : Les sources de lumière

Activité 1 : Les sources de lumière

Capsule 2 : La propagation de la lumière

Activité 2 : La propagation de la lumière

Capsule 3 : Le son (c'est pas sorcier)

Activité 3 : La couleur des objets

Capsule 4 : Qu'est-ce qu'un son ?

Activité 4 : L'importance de la banquise

Activité 5 : Les signaux sonores

Défi n°3

A toi de choisir !

Apprendre et préparer l'évaluation

Exercices

Objectifs à atteindre

Fiche mémo

Connaissances et compétences

Jeux interactifs

Bilans

LES SIGNAUX LUMINEUX ET SONORES

Activité 1

Observe les images et classe-les en 2 catégories en lien avec la lumière. Propose un titre pour chaque catégorie.

+IMAGES

Bilans du chapitre 3

BILAN 1

BILAN 2

BILAN 3

BILAN 4

BILAN 5

BILAN 1

Les sources de lumière

Une source primaire produit la lumière qu'elle envoie. Exemples : une étoile (Soleil), une lampe, une bougie, une TV... Un objet diffusant renvoie dans toutes les directions une partie de la lumière qu'il reçoit. Il ne produit pas de lumière. Exemples : une planète, la Lune, un tableau ...

Activité 2

Schématise ton expérience sur le cahier.

pince

bâton de colle

écran avec fente

BILAN 2

La propagation de la lumière

La lumière se propage en ligne droite dans un milieu transparent et dans le vide. On dit que la propagation de la lumière est rectiligne. Le trajet suivi par la lumière est modélisé par un rayon lumineux. On le représente par une droite fléchée qui part de la source.

+jeu 1

image 2

image 3

image 1

+jeu 2

Activité 3

Problème : Quelle différence y a-t-il entre les objets diffusants de couleurs différentes ?

Grâce à l'application et ton smartphone tu peux mesurer la quantité de lumière émise par un objet en focntion de sa couleur, c'est sa luminance.

Tu disposes de feuilles colorées. Classe les feuilles colorées de celle qui te semble la plus lumineuse (1) à celle qui te semble la plus sombre (8) à l'oeil nu. Colle et complète le tableau suivant en indiquant ton classement :

Couleur

Blanc Noir Vert Bleu Jaune Rouge Violet Marron

Luminance à l'oeil nu

Luminance mesurée

Nous allons mesurer avec notre téléphone la quantité de lumière diffusée (luminance) par un objet coloré grâce à l'application FizziQ.Afin de pouvoir comparer nos résultats nous devons :

Observations :

Couleur

Blanc Noir Vert Bleu Jaune Rouge Violet Marron

Luminance à l'oeil nu

Luminance mesurée

BILAN 3

Les objets de couleurs claires sont plus lumineux car ils renvoient une plus grande partie de la lumière reçue. Les objets foncés renvoient moins de lumière que les objets clairs.

Quel cercle te paraît le plus lumineux ?

Exercice

Regarde la vidéo. Quel phénomène est présenté dans cette vidéo ? Explique en quelques mots ce qu'il s'est passé.

+VIDEO

L'eclipse de Soleil

L'eclipse solaire

Lorsque la Terre, la Lune et le Soleil sont parfaitement alignés dans cet ordre, il se produit une éclipse de Soleil. L'ombre de la Lune se projette sur la Terre, on l'appelle l'ombre portée ; l'éclipse totale n'est visible que depuis cette zone.

Qu'observes-tu? Quelle remarque peux-tu faire ?

Problème : Quelles sont les conséquences de la fonte de la banquise ?

Reformulation :

Reformulation : Est-ce que la couleur d'un objet joue un rôle sur le fait qu'il se réchauffe plus ou moins à la lumière ?

BILAN 4

Albédo : Fraction de la lumière que diffuse un corps non lumineux.

Dans les années 1980, la banquise était plus épaisse que maintenant, et contenait moins de flaques d'eau en été. Le rayonnement incident était alors beaucoup mieux réfléchi (à hauteur de 62 %, sur la figure A). Seule 4 % de la lumière solaire était transmise à l'océan. En 2010, la banquise s'est largement amincie et de plus grandes étendues d'eau se sont formées au-dessus de la glace. L'énergie réfléchie ne représente plus que 37 % du rayonnement incident, et l'océan en absorbe 11 %. © Marcel Nicolaus, Yves Nowak, Alfred Wegener Institute

BILAN 4

Un objet peut émettre ou absorber un rayonnement (lumière). L'absorption de ce rayonnement provoque un échauffement de l'objet qui l'absorbe. Un corps opaque noir absorbe beaucoup de lumière, c'est à dire, l'énergie lumineuse qu'il reçoit est transformée en énergie thermique et cela augmente sa température. A l'inverse, un objet blanc s'échauffe moins.

EXERCICE 10

• N’importe quel objet convertit son énergie thermique en énergie rayonnante. Plus sa température est élevée, plus la quantité d’énergie rayonnante produite est grande. • Un objet dont la température est basse émet un rayonnement sous la forme de lumière infrarouge. Un objet dont la température est élevée peut émettre un rayonnement de lumière visible. Exemple : Un être humain dont la température est de 37°C émet seulement de la lumière infrarouge alors que le soleil dont la température est de 6000°C à la surface émet en grande partie de la lumière visible.

Compose un air musical de ton choix en faisant vibrer une touillette à café contre une table ou avec des verres remplis avec différents niveaux d'eau. https://www.espace-sciences.org/juniors/experiences/les-verres-qui-chantent

Je sais identifier des sources de lumière. Je sais distinguer une source primaire de lumière et un objet diffusant. Je sais que la lumière se propage en ligne droite (propagation rectiligne). Je sais représenter le trajet de la lumière avec un trait à la règle et une flèche qui indique le sens de propagation. Je sais commment produire et propager un son (vibrations de la matière). Je sais reconnaître un émetteur (qui produit) et un récepteur (qui reçoit) sonore. Je connais les caractéristiques d'un son : notion de fréquence et notion de niveau d'intensité sonore. Je connais les dangers du son.

Prendre des notes

Conseils

la température sur la Terre augmente de plus en plus à l'heure actuelle.

Utiliser des couleurs. Faire des schémas / flèches / dessins. Aller à la ligne pour une nouvelle idée. Phrases courtes / mots-clés. Utiliser des abréviations. Entourer / surligner / Souligner.

Température Terre

Conclusion

Ccl