Chapitre 4 - Couleur

Optique Quatrième - 2014/2015
Chapitre 8 : la couleur des objets
Chapitre 8 : La couleur des objets
A) La lumière blanche
TP : La couleur des objets
Prénom :
Classe :
Nom :
Couleur et lumière
A) La lumière blanche
Un réseau est une
Lentille
feuille transparente Lampe
où est inscrite un
grand nombre de
traits très fins et
très rapprochés.
On met en place
cette expérience.
cm
1. Placez
les
autres éléments
de l’expérience : qu’observe-t-on ?
Réseau
Écran
cm
……………………………………………………………………
2. Dessinez ce que vous observez sur le schéma ci-dessus.
3. Tracez un rayon rouge pour montrer d’où vient la trace rouge.
4. Faites la même chose pour la tache bleue et la tache verte.
A retenir :
• La
lumière
________________
______________________________.
• Un
réseau
sert
________________
______________________
blanche
contient
B) La lumière coloré
1) Le filtre coloré
Expérience : On place un filtre rouge
derrière le réseau.
5. Qu’observe-t-on ?
Filtre
rouge
……………………………………
……………………………………
6. Que sont devenues les lumières
d’autre couleur ?
……………………………………………………………………
_____________________
______________exceptées _________________.
A retenir : Un filtre de couleur
Exo Massy reconnaître spectre : 4 p 177
Exo Massy manip spectre : 2 p 177
Exo Massy filtre RVB : 3 p 177
Exo Massy spectre et filtre : 16 p 179
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Chapitre 8 : la couleur des objets
B) L’œil et la couleur
L’œil et la couleur
Les caméras infrarouges captent de la lumière à laquelle nos yeux sont
insensibles : ces rayons infrarouges sont des ondes électromagnétiques
(comme rayons ultraviolets, rayons X…).
L’œil n’est sensible qu’à une petite partie de ces ondes, on l’appelle la lumière
visible :
l’arc en ciel.
La lumière blanche est formée de toutes les couleurs : celles de l’arc-en-ciel
Dans l’œil, il y a des récepteurs en forme de cônes, sensibles au rouge au
vert et au bleu : en se mélangeant, cela forme toutes les couleurs.
Chez les daltoniens, les cônes sont tous présents et l’acuité est
parfaite…mais les capteurs pour percevoir les couleurs sont altérés : Cela
ce sont les couleurs de
touche 8% de la population, surtout des garçons.
le bleu, vert et les ultraviolets. Ce que captent
ses milliers de facettes est recomposé par le cerveau.
Les abeilles voient
A retenir : les couleurs détectées par l’œil sont le rouge, le vert et le bleu
C) Fabrication de couleur
Quand on mélange de la lumière de différentes couleurs, on réalise une synthèse
additive.
Jaune
Rouge
Vert
Cyan
Magenta
Bleu
Conclusion : En synthèse additive
- Rouge + Vert = Jaune
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Chapitre 8 : la couleur des objets
-
Vert + Bleu = Cyan
Rouge + Bleu = Magenta
Rouge + Vert + Bleu = Blanc
Définition : on appelle deux couleurs sont complémentaires si leur addition donne du
blanc :
- bleu et jaune
- rouge et cyan
- vert et magenta
A retenir : En projetant de la lumière verte, rouge et bleu on peut former d’autres
couleur dont du blanc
Application : la télévision
Exo Massy synthèse additive : 5 p 177
Exo Massy TV : 17 p 179
D) Couleur des objets
1) Lumière émise par les objets
Rappel :
• Les objets peuvent réémettre la lumière qu’ils reçoivent : On dit qu’ils diffusent
la lumière.
• Les objets sombres diffusent moins que les objets clairs : Ils absorbent la
lumière.
• L’énergie lumineuse absorbée est transformée en énergie thermique.
Dans le cas d’un objet coloré :
L’objet diffuse uniquement sa couleur et absorbe les autres couleurs.
2) Energie lumineuse
1. Faites un schéma d’une centrale photovoltaïque.
2. Indiquez sur votre schéma les types d’énergie intervenant dans une centrale
photovoltaïque ?
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Chapitre 8 : la couleur des objets
Panneau solaire
Energie
lumineuse
Energie
électrique
Energie
électrique
Batterie
Energie
chimique
3. Indiquez les transformations subies par ces énergies
Energie lumineuse → énergie électrique → énergie chimique → Energie
lumineuse
3) Eclairage des objets
1. Tracez les rayons bleus, verts ou rouge éclairant le voleur.
2. Tracez les rayons observés.
3. Faites le rapport du policier en expliquant pourquoi les trois témoins n’ont pas
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Chapitre 8 : la couleur des objets
vu la même chose
Phares blancs
Lampadaires
jaunes
Néons rouge
A retenir : les couleurs observées dépendent de la couleur d’éclairage.
Remarques :
• Un objet d’une couleur absorbe la couleur complémentaire : Un objet jaune
absorbe la lumière bleue.
• c’est la même chose avec les filtres : un filtre jaune éclairé en magenta ne
laisse passer que du rouge.
• L’énergie lumineuse absorbée est transformée en énergie thermique
Exo Massy filtre couleur : 10 p 178
Exo Massy couleur éclairage : 15 p 179
4) Mélange de peinture
Les couleurs de Valentine
Sur la piste de danse lorsque les spots rouge et vert passés en même temps sur elle,
sa robe devenait jaune. Son amie Jade ne voulait pas la croire.
Comme Valentine veut prouver qu’elle a bien toute sa tête, elle prend une feuille de
papier blanc et dessine, avec de la peinture, un trait de couleur verte, puis par-dessus un
trait de couleur rouge, elle obtient alors un mélange très sombre …….
Elle n’y comprend plus rien !!!
Expliquez-lui pourquoi obtient-on quelque chose de sombre
Le vert absorbe le bleu et le rouge. Le rouge absorbe le bleu et le vert : le mélange
adsorbe tout
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Chapitre 8 : la couleur des objets
Lumière blanche
Définition : En mélangeant des peintures de couleur, on mélange différentes
matières qui absorbent des couleurs : on réalise une synthèse soustractive.
Exemple : on mélange de la peinture cyan et de la peinture jaune : on obtient du
vert.
Lumière blanche
Explication :
Une peinture de couleur cyan absorbe le rouge.
Une peinture de couleur jaune absorbe le bleu.
Le mélange qui absorbe le rouge et le bleu : elle ne diffusera que du vert : elle sera
verte.
A retenir : En synthèse soustractive
- Jaune + Cyan = Vert
- Cyan + Magenta = Bleu
- Magenta + Jaune = Rouge
- Jaune + Cyan + Magenta = Noir
Remarque : c’est la même chose en combinant des filtres. Un filtre cyan + un filtre
jaune = un filtre vert.
323 1
La lumière blanche est composée de lumières colorées.
121 2
Suivre un protocole pour obtenir un spectre continu par décomposition
de la lumière blanche en utilisant un prisme ou un réseau.
323 3
Éclairé en lumière blanche, un filtre permet d'obtenir une lumière
colorée par absorption d'une partie du spectre visible.
111 4
Extraire des informations d'un fait observé (absorption de la lumière par
un filtre).
323 5
Des lumières de couleurs bleue, rouge et verte permettent de
reconstituer des lumières colorées et la lumière blanche par synthèse additive.
121 6
Suivre un protocole (obtenir du blanc avec du bleu, du rouge, du vert).
133 7
Faire des essais avec différents filtres pour obtenir des lumières
colorées par superposition de lumières colorées.
323 8
La couleur perçue lorsqu'on observe un objet dépend de l'objet luimême et de la lumière qui l'éclaire.
133 9
Faire des essais pour montrer qualitativement le phénomène (la couleur
perçue dépend de la couleur qui éclaire).
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Chapitre 8 : la couleur des objets
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Présenter à l'écrit une observation (la couleur perçue dépend de la
couleur qui éclaire).
141 11
Présenter à l'oral une observation (la couleur perçue dépend de la
couleur qui éclaire).
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En absorbant la lumière, la matière reçoit de l'énergie. Elle s'échauffe et
transfère une partie de l'énergie reçue à l'extérieur sous forme de chaleur.
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Extraire d'un document (papier ou numérique) les informations relatives
aux transferts énergétiques
Évaluation :
La lumière blanche
- Composée de toutes les couleurs de l’arc en ciel
- Manipulation montrant cela.
Filtrage et absorption de la lumière :
- Effet sur la lumière
- Transformation en chaleur
Fabrication de nouvelles couleurs (par projection ou mélange de peinture)
Effet de la couleur d’éclairage
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Chapitre 8 : la couleur des objets
Question
Chapitre 8 : la couleur des objets
- Que trouve-t-on dans la couleur blanche ?
- Qu’est ce qu’un réseau ?
- Comment fait-on pour obtenir de la lumière colorée à partir de la lumière
blanche ?
- Quel est l’effet d’un filtre sur la lumière qui la traverse ?
- Que devient la lumière absorbée dans un filtre ?
- Que peut-on dire de la lumière diffusée par un objet rouge ?
- Quelles sont les couleurs primaires dont l’œil possède des détecteurs ?
- Peut-on modifier la couleur des objets ? comment ?
- Que fait un objet coloré de la lumière qui l’éclaire ?
- Comment sont les objets qui ne diffusent aucune lumière ?
- Comment sont les objets qui absorbent toute la lumière qu’ils reçoivent ?
- Que devient la lumière absorbée par un objet ?
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