Chapitre 10 : Corrigé des Exercices - La lumière et les signaux lumineux

Chapitre 10 : Corrigé des Exercices - La lumière et les signaux lumineux

Exercice 1 : Classer les objets lumineux de notre environnement

1. Classement des objets :
   • Sources primaires (produisent leur lumière) : Les étoiles, le lampadaire allumé, la luciole.
   • Objets diffusants (renvoient la lumière reçue) : La Lune, le panneau de signalisation routière.
2. Conditions de la vision du panneau :
   • Le panneau de signalisation doit être éclairé par une source externe (les phares d’une voiture ou le lampadaire) et diffuser cette lumière.
   • Ces rayons de lumière diffusés doivent pénétrer directement dans l’œil de l’observateur.
3. Nom microscopique : Ces petits paquets d’énergie s’appellent des photons.

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Exercice 2 : Tracer et prédire des ombres au laboratoire

1. Propriété physique de la lumière : Il s’agit de la propagation rectiligne de la lumière (le fait qu’elle se déplace en ligne droite).
2. Tracé du schéma : Le schéma doit faire apparaître la source (point), l’objet (cercle opaque) et l’écran (ligne droite). Les rayons extrêmes partent de la source, frôlent le haut et le bas de l’objet, puis se projettent sur l’écran. Des flèches rouges doivent pointer de la source vers l’écran. La zone située entre les deux rayons sur l’écran constitue l’ombre portée.
3. Variation de la taille de l’ombre : L’ombre portée sur l’écran va devenir plus grande. Justification : En rapprochant l’objet opaque de la source ponctuelle, l’objet intercepte un angle de rayons lumineux beaucoup plus large. Le cône d’ombre s’évase, ce qui agrandit la zone d’ombre projetée sur l’écran.

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

1. Différence entre les faisceaux : Une lampe torche classique émet un faisceau divergent qui s’étale dans toutes les directions. Un laser concentre toute son énergie dans un faisceau de rayons très étroit, parallèle et unidirectionnel.
2. Danger de l’utilisation du miroir : Cette manipulation présente un risque de brûlure irréversible de la rétine (cécité). Le miroir provoque la réflexion du faisceau laser : le rayon rebondit de manière directe et concentrée dans une direction précise, ce qui peut frapper l’œil de l’observateur de façon indirecte avec une puissance maximale.
3. Règles de sécurité absolues :
   • Ne jamais pointer un faisceau laser vers les yeux d’une personne ou d’un animal, ni vers une surface réfléchissante (miroir, métal poli).
   • Ne jamais observer directement le Soleil à l’œil nu ou à travers des instruments optiques sans filtres solaires certifiés.