Chapitre 10 : Exercices - La lumière et les signaux lumineux

Exercice 1 : Classer les objets lumineux de notre environnement

Pendant une nuit sans nuages, un observateur regarde le paysage extérieur. Il aperçoit les éléments suivants : les étoiles, la Lune, un lampadaire allumé, un panneau de signalisation routière réfléchissant et une luciole (insecte qui produit sa propre lumière).

Classer ces cinq objets lumineux en deux catégories : les sources primaires et les objets diffusants.
Énoncer les deux conditions scientifiques obligatoires pour que l’observateur puisse voir le panneau de signalisation routière.
Quel est le nom scientifique des petits paquets d’énergie invisibles qui transportent la lumière de l’objet vers l’œil ?

Exercice 2 : Tracer et prédire des ombres au laboratoire

Au laboratoire, une petite bille opaque en plastique est placée en ligne droite entre une source de lumière ponctuelle (une petite LED) et un écran blanc.

Comment s’appelle la propriété physique de la lumière qui explique qu’un objet opaque forme une ombre derrière lui ?
Dessiner le schéma simplifié de l’expérience à la règle (vue de dessus) en traçant les rayons lumineux extrêmes pour délimiter l’ombre portée sur l’écran. Ajouter une flèche sur les rayons pour indiquer le sens de propagation.
Si la bille plastique est déplacée et qu’on la rapproche très près de la LED, comment va varier la taille de son ombre portée sur l’écran ? Justifier en décrivant le comportement des rayons lumineux.

Exercice 3 : Analyse de sécurité - L’utilisation des lasers au collège

Pendant une séance de travaux pratiques sur la lumière, un élève utilise un pointeur laser de laboratoire pour matérialiser un rayon.

Quelle est la différence majeure entre le faisceau lumineux produit par une lampe torche classique et celui produit par un pointeur laser ?
Un autre élève de la classe s’apprête à regarder le faisceau laser à travers un petit miroir de poche. Pourquoi cette manipulation présente-t-elle un danger oculaire extrême ? Quel phénomène physique se produit sur le miroir ?
Citer deux règles de sécurité absolues à respecter lors de l’utilisation d’un laser ou lors de l’observation du Soleil.