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Les conditions de vision d'une source lumineuse

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Objectif

Connaitre les conditions de visibilité d’une source lumineuse.

Niveau préconisé : 5^e

Points clés

Pour voir une source lumineuse (primaire ou un objet diffusant), il faut recevoir dans nos yeux de la lumière qui provient de cette source.
- Les corps opaques ne transmettent pas la lumière.
- Les corps translucides transmettent aussi la lumière mais on ne peut pas distinguer distinctement des formes au travers.
- Les corps transparents transmettent la lumière. On peut distinguer des formes au travers.

1. À quelles conditions voit-on une source de lumière ?

a. Voir une source de lumière primaire

Expériences

Dans l'expérience 1, on place un morceau de carton entre la lampe et l’œil.

Un carton entre la lampe et l'œil de l'observateur

Dans l'expérience 2, on perce le carton et on place l’œil en face du trou.

Un carton percé entre la lampe et l'œil de l'observateur

Observations

Expérience 1 : L’observateur ne voit pas la lumière diffusée par la lampe. Elle est arrêtée par le carton.

Expérience 2 : L’observateur voit la lumière diffusée par la lampe.

Conclusion

Pour voir une source primaire de lumière, il faut que la lumière issue de cette source pénètre dans l’œil de l’observateur.

b. Voir une source de lumière issue d'un objet diffusant

Expériences

Un observateur se trouve dans une pièce obscure, sans fenêtre. Sur le sol, il dépose une balle.

Dans l’expérience 1, il éteint la lumière.

L'observateur est dans une pièce sombre

Dans l’expérience 2, il allume la lumière.

L'observateur est dans une pièce éclairée

Observations

Expérience 1 : L’observateur ne voit pas la balle, car elle n’est pas éclairée.

Expérience 2 : L'observateur voit la balle, car elle est éclairée par la lampe. La balle diffuse une partie de la lumière qu’elle reçoit vers l’œil de l’observateur.

Conclusion

Pour voir un objet qui est une source secondaire de lumière, il faut que :

l’objet soit éclairé ;
la lumière issue de cet objet pénètre dans l’œil de l’observateur.

Exemple
La Lune peut être une source de lumière. Elle diffuse pour cela une partie de la lumière qu’elle reçoit du Soleil.
C’est le cas d’une partie de la Terre qui peut être éclairée par la Lune. La Lune diffuse les rayons provenant du Soleil pour éclairer ensuite une surface de la Terre.

Un objet diffusant (ici la Lune) peut éclairer un autre objet diffusant (ici la Terre)	Pendant la nuit
La Lune éclaire la Terre pendant la pleine lune car la Lune reçoit des rayons lumineux issus du Soleil.	Un village est « éclairé » pendant la nuit. Les toits diffusent une partie de la lumière qu'ils reçoivent de la Lune.

2. Conditions de transmission de la lumière à travers un corps

Pour voir une source lumineuse (primaire ou objet diffusant), il faut recevoir dans nos yeux de la lumière qui provient de cette source.

Visibilité d'une source lumineuse

Si un objet opaque (qui ne laisse pas passer la lumière) est placé sur le trajet de la lumière, alors l’observateur ne peut pas voir la source lumineuse.