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Ombres et pénombre
Physique

Ombres et pénombre

Cette expérience porte sur la formation des ombres à l’aide de différentes tiges d’ombre. La lumière ne se dévie pas autour de l’objet, ce qui fait qu’une ombre de même forme se projette sur l’écran.

20 min
Lumière et optique
ombres ; pénombre ; propagation rectiligne

Ce que les élèves apprennent

  • Les ombres apparaissent parce que la lumière se propage en ligne droite
  • Une source ponctuelle produit une image plus grande, en raison de la divergence des rayons lumineux émis par l’ampoule unique.
  • Grâce à la lampe de projection, dont l’ampoule est située au foyer et qui produit ainsi un faisceau collimaté, l’ombre obtenue est de taille similaire à celle de l’objet

Les fondements scientifiques de cette expérience

Ombres, ombre propre et pénombre. Les ombres se forment lorsqu’un objet bloque le passage de la lumière. L’ombre est l’espace situé derrière l’objet où la lumière ne parvient pas. Les ombres ont une forme similaire à celle de l’objet qui les produit. On distingue deux types d’ombres. Une zone entièrement ombragée est appelée « ombre propre », tandis qu’une zone partiellement ombragée est appelée « pénombre ».

Une ombre nette et bien définie se forme lorsque la source lumineuse est plus petite que l’objet, de sorte que toute la lumière est bloquée.

Matériel utilisé

  • Plan incliné, avec 3 terminaux de rail différents — MEC-053
  • Projecteur avec lampe halogène 12 V, 20 W — OPT-006
  • Glissière pour projecteur — OPT-009
  • Curseur pour support — OPT-008
  • Écran en métal blanc — OPT-011

Questions destinées aux élèves

  • Pourquoi cette ampoule seule projette-t-elle une ombre plus grande ?
  • Pourquoi la lampe à projection produit-elle une ombre de taille similaire à celle de l’objet ?
  • Pourquoi l’ombre a-t-elle la même forme que l’objet ?
  • Qu’est-ce qu’une éclipse solaire ?

Réalisez cette expérience dans votre classe

Cette expérience s'inscrit dans le cadre d'ATP Volta, un laboratoire scientifique mobile autonome qui transforme une salle de classe ordinaire en véritable laboratoire dédié aux STEM, proposant plus de 200 expériences en physique, chimie, biologie, robotique et ingénierie. « Gali », le tuteur basé sur l'IA intégré à ATP Connect, guide les élèves à chaque étape et répond à leurs questions directement au poste de travail.

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La bibliothèque complète des expériences

Quatre-vingt-six expériences guidées en physique, chimie et biologie — chacune comprenant des objectifs pédagogiques, le matériel nécessaire, les notions théoriques de base et des questions destinées aux élèves. Parcourir la bibliothèque

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Chimie et biologie 44