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Physique-Chimie · 2ème Année Collège

تطبيقات انتشار الضوء

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

  1. Propagation rectiligne : Dans un milieu transparent et homogène, la lumière se propage en ligne droite.
  2. Ombres : Lorsqu'un objet opaque est placé devant une source lumineuse :
    • L'ombre propre est la partie non éclairée de l'objet.
    • L'ombre portée est la zone sombre projetée sur un écran.
  3. Éclipses :
    • Éclipse de Soleil : Alignement Soleil-Lune-Terre (la Lune cache le Soleil).
    • Éclipse de Lune : Alignement Soleil-Terre-Lune (la Terre projette son ombre sur la Lune).
  4. Chambre noire : Appareil permettant d'obtenir une image réelle, renversée et plus petite que l'objet, grâce à un petit orifice.

Méthodes à maîtriser

  • Tracer le trajet de la lumière à l'aide de rayons lumineux (flèches).
  • Construire l'ombre portée d'un objet opaque sur un écran.
  • Schématiser les éclipses en respectant l'ordre des astres.
  • Calculer la taille de l'image dans une chambre noire avec la relation : $\frac{AB}{d} = \frac{A'B'}{d'}$ (où $AB$ est la taille de l'objet, $d$ la distance objet-orifice, $A'B'$ la taille de l'image, $d'$ la profondeur de la boîte).

Exemples corrigés

  • Exercice : Un objet de 10 cm est placé à 20 cm d'une chambre noire de 10 cm de profondeur. Quelle est la taille de l'image ?
  • Solution : $A'B' = \frac{AB \times d'}{d} = \frac{10 \times 10}{20} = 5$ cm.

Erreurs fréquentes

  • Oublier les flèches sur les rayons lumineux.
  • Confondre l'ordre des astres lors d'une éclipse.
  • Penser que la lumière se courbe pour contourner un obstacle.

🌉 Jisr : les mots du chapitre FR ⇄ AR

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Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 تطبيقات انتشار الضوء

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Dans quel milieu la lumière se propage-t-elle en ligne droite ?

❓ Questions fréquentes

Est-ce que la lumière peut tourner autour d'un objet ?

Non, la lumière ne peut pas contourner un obstacle car elle se propage en ligne droite dans un milieu homogène. Si elle rencontre un objet opaque, elle est arrêtée, ce qui crée une zone d'ombre derrière l'objet.

💡 À retenir : La propagation rectiligne est la règle fondamentale de l'optique géométrique.

Kifach n7seb l-toul dyal soura f l-ghorfa l-modlima?

Pour calculer la taille de l'image ($A'B'$), on utilise la règle de proportionnalité :

  1. Identifie la taille de l'objet ($AB$).
  2. Identifie la distance objet-orifice ($d$) et la profondeur de la boîte ($d'$).
  3. Applique la formule : $A'B' = \frac{AB \times d'}{d}$.

💡 À retenir : L'image est toujours renversée par rapport à l'objet.

Pourquoi l'ombre portée change-t-elle de taille ?

La taille de l'ombre portée dépend de la distance entre la source lumineuse, l'objet et l'écran. Plus l'objet est proche de la source, plus son ombre sur l'écran sera grande.

💡 À retenir : La taille de l'ombre est liée à la divergence des rayons lumineux.

Chno l-farq bin l-kosouf w l-khousouf?

Le "Kosouf" (Éclipse de Soleil) arrive quand la Lune passe entre la Terre et le Soleil. Le "Khousouf" (Éclipse de Lune) arrive quand la Terre passe entre le Soleil et la Lune.

💡 À retenir : Pour l'éclipse de Soleil, l'ordre est : Soleil - Lune - Terre.

Est-ce qu'on peut voir une éclipse de Soleil sans protection ?

Non, c'est extrêmement dangereux pour la rétine. Il faut utiliser des lunettes spéciales certifiées pour observer le Soleil.

💡 À retenir : La sécurité oculaire est prioritaire lors des phénomènes astronomiques.

Wach l-ghorfa l-modlima kat3ti soura 3adiya?

Non, l'image obtenue dans une chambre noire est toujours renversée (la tête en bas) et plus petite que l'objet réel.

💡 À retenir : L'inversion est due au croisement des rayons lumineux au niveau de l'orifice.

Pourquoi la lumière ne passe pas à travers le mur ?

Le mur est un milieu opaque. La lumière est soit absorbée, soit réfléchie par le mur, mais elle ne peut pas le traverser.

💡 À retenir : Un milieu opaque bloque totalement la propagation de la lumière.

Comment tracer un rayon lumineux ?
  1. Utilise une règle pour tracer une ligne droite.
  2. Place une flèche sur le segment pour indiquer le sens de propagation de la lumière.

💡 À retenir : Sans flèche, un trait n'est pas un rayon lumineux.

Est-ce que la taille de l'ombre dépend de la couleur de l'objet ?

Non, la taille de l'ombre dépend uniquement de la géométrie (distances et tailles) et non de la couleur de l'objet.

💡 À retenir : L'ombre est une zone d'absence de lumière, pas une propriété de la matière.

Est-ce que l'ombre portée est toujours noire ?

Oui, car c'est une zone où les rayons lumineux ne parviennent pas à cause de l'obstacle opaque.

💡 À retenir : L'ombre portée est une zone d'obscurité totale.

Pourquoi l'image dans la chambre noire est petite ?

Parce que la distance entre l'orifice et l'écran (profondeur de la boîte) est généralement plus petite que la distance entre l'objet et l'orifice.

💡 À retenir : La taille de l'image est proportionnelle à la profondeur de la boîte.

Est-ce que la lumière se propage dans le vide ?

Oui, la lumière se propage dans le vide et dans les milieux transparents (air, eau, verre).

💡 À retenir : La lumière n'a pas besoin de matière pour se déplacer.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Un objet $AB$ de hauteur 4 cm est placé à 10 cm d'une chambre noire. La profondeur de la chambre est de 5 cm. Calcule la hauteur de l'image $A'B'$.

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Exercice 2

Schématisez l'éclipse de Soleil en plaçant les trois astres dans l'ordre correct.

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Exercice 3

Un élève place une balle devant une lampe. Il observe une ombre portée sur le mur. Que se passe-t-il si l'élève rapproche la balle de la lampe ? Justifiez.

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