Lumière : réflexion par miroirs courbes

Activités scientifiques
La déviation des rayons lumineux
par réflexion

Evaluation initiale :

En 214 avant J-C, le général romain Marcellus assiège Syracuse.
Archimède, ingénieur militaire, défend la ville.
Ce jour-là, il faisait beau, les assiégés en restant sur la terre ferme ont réussi à incendier les galères romaines.
A ton avis comment ont-ils fait ?
Indice : Ils n'ont lancé aucun projectile mais les défenseurs étaient équipés de casques, de boucliers et d'armes très bien entretenus

La correction de cet exercice se fera après les manipulations

Objectifs notionnels :

Le phénomène de convergence et divergence par miroirs courbes

Compétences transversales
Aptitude à travailler en groupe
Respect des consignes
Ecoute de l'autre
Gestion et respect du matériel dont on dispose.

Compétences en matière scientifique
Aptitude à émettre des hypothèses et à les vérifier par l'expérimentation
Interpréter et tirer des conclusions
Réaliser un croquis simple pour expliquer l'expérience mise en place

Compétences dans le domaine de la langue :
Formuler une hypothèse
Développer ses capacités à s'exprimer dans le groupe et à argumenter pour faire valoir son point de vue
Exprimer par écrit ses hypothèses
Relater une expérience
Présenter à la classe le défi qu'on avait à relever ainsi que la ou les solutions qui ont permis de le résoudre.
Expliquer le phénomène observé

Vocabulaire à introduire à partir de cette activité
Source lumineuse , rayons lumineux (ou faisceaux)
Déviation des rayons lumineux : différencier les 2 situations :
Convergence : les rayons se rapprochent, se réunissent, se regroupent , se croisent,
Non convergence, divergence : les rayons s'écartent l'un de l'autre, s'éloignent
Travail sur les synonymes et les contraires

Mise en place des ateliers
Thème : la réflexion (convergence ou non convergence)
Il ne s'agit pas de travailler l'optique pure mais de comprendre le fonctionnement d'objet simple et un peu plus tard dans l'année d'utiliser les notions de convergence pour construire un four solaire

Notions déjà abordées :

-- La réflexion par miroir plan

Atelier : la réflexion par miroirs courbes

Défi 1: un objet est placé entre deux rayons lumineux. Tu dois éclairer la face sombre de cet objet avec les 2 rayons
Matériel : projecteur + diapo, un objet, verre, plaque transparente, miroir souple, cuiller, film plastique alimentaire,

Utilisation d'un miroir concave

Application : le four solaire

Défi 2 : deux objets sont placés de chaque côté de 2 rayons lumineux. Tu dois éclairer la face cachée de chacun des objets (un rayon lumineux sur chaque objet)

Utilisation d'un miroir convexe

Compte-rendu des expériences
Présentation à l'oral de la situation initiale, du problème à résoudre et des procédures mises en place pour cette résolution
Travail sur la schématisation : tracé des rayons lumineux, des miroirs

Avant de passer en phase d'évaluation, il est important que les groupes tournent sur les 2 ateliers

Evaluation finale :

Dessine ce qui a permis de dévier les rayons

Poursuis le tracé des rayons

Refaire l'évaluation initiale