[Cned devoir 11] La lumière : Sources, ombres/lumière.

Sujet du devoir

Exercice 1

Une nuit de pleine lune, Emilie constate qu'elle peut voir un arbre au fond de son jardin alors que toutes les lampes de la maison et de la rue sont éteintes.

1- Dans cette situation, quelles sont les sources de lumière, source primaire ou objet diffusant, permettant à Emilie de voir l'arbre ?

2- Décris le chemin suivi par la lumière entre chaque source citée à la réponse 1.

Exercice 2

Schéma : http://hpics.li/bc941ff

1- Enonce la condition de visibilité de la source de lumière ponctuelle S, pour un observateur situé à l'extérieur de la boîte.

2- Trace un rayon lumineux qui montre le trajet suivi par la lumière entre la source de lumière ponctuelle S et l'oeil d'un observateur placé au point O.

3- a) Trace sur la dessin la zone dans laquelle doit se trouver l'oeil pour voir la sourse S
b) Justifie ta construction.

Exercice 3

Schèma : http://hpics.li/972902a

On y voit une lampe allumée
sous un abat-jour qui dirige la lumière vers le bas, un mur et des chauves-souris.

1- Colorie en jaune les chauves-souris qui volent dans une zone éclairée par la lampe.

2- Dessine en marron l’ombre propre du mur.

3- a) Dessine en bleu foncé l’ombre portée du mur.
b) Justifie ton tracé par les constructions nécessaires.

4- Dessine en gris la zone d’ombre du mur.

5- Légende le schéma avec les expressions suivantes :
- ombre propre
- ombre portée
- zone d’ombre
- corps opaque
- source de lumière ponctuelle
- zone éclairée

Exercice 4

On dispose d’une petite lampe (S) et d’un écran situé à vingt centimètres de la lampe.
Pour projeter l’ombre d’un disque de carton opaque sur l’écran, on place le disque entre la lampe et l’écran.
Le disque mesure trois centimètres de diamètre ; on place son centre à sept centimètres de la lampe.

1- Fais un schéma représentant la position de la lampe (S) supposée ponctuelle, l’écran et le disque vu de côté (représenté par un trait). Les dimensions du disque sont données dans l’énoncé.

2- Détermine la mesure du diamètre de l’ombre portée du disque sur l’écran en traçant des
rayons de lumière judicieusement choisis.

3- On voudrait que l’ombre portée du disque devienne plus petite. Dans quel sens doit-on déplacer le disque de carton ? (la distance de la source à l’écran ne doit pas varier.)

Exercice 5

Schéma : http://hpics.li/972902a
Tableau : http://hpics.li/a483fbc

On dispose de deux lampes, sources de lumière ponctuelles S1 et S2, éloignées d’un écran.
Entre les lampes et l’écran, on intercale deux cylindres opaques.
L’écran est percé de plusieurs trous.
O1, O2, O3 .......O10 représentent les différentes positions de l’oeil d’un observateur.
Pour chacune de ces positions, on se demande s’il est possible de voir la source S1 ou la source S2.

Le schéma 3 représente la situation vue de dessus. Pour répondre à la question posée.

1- effectue, sur ce schéma, les tracés des rayons de lumière qui délimitent une zone d’ombre,

2- complète le tableau 4 par OUI ou par NON.

Où j'en suis dans mon devoir

Merci.