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Vision et image - Cours et exercices de Physique, Seconde

Votre enfant est en classe de seconde et vous souhaitez l'accompagner dans sa réussite en Physique ?  Pour revoir le chapitre "Vision et image". Bordas soutien scolaire vous propose plusieurs séquences avec des cours et des exercices. Le degré de difficulté des exercices proposés s'adapte automatiquement en fonction du niveau de l'élève. Les erreurs de votre enfant sont analysées et nous permettent de lui proposer une correction adaptée afin de l'aider à progresser.

Les notions abordées :

Propagation de la lumière

La lumière fait partie des ondes. Elle possède ses propres caractéristiques contrairement aux ondes sonores vues précédemment.

a. Caractéristiques de la propagation de la lumière

Une lampe est une source de lumière. La lumière produite, en partant de la source, se dirige dans l'air dans toutes les directions car l'air est un milieu quasi homogène.
Si on place différentes plaques trouvées sur le chemin de la lumière, la lumière passe à condition que les trous soient alignés.

La lumière se propage en ligne droite dans les milieux homogènes.

Il est donc pratique et courant de modéliser cette propagation par une droite appelée le rayon lumineux. On ajoute sur cette droite une flèche indiquant le sens de propagation de la source vers l'extérieur.

Remarque : Le rayon lumineux n'a aucune existence réelle. il s'agit seulement d'une modélisation.

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Les spectres de la lumière

Newton a découvert au XVIIe siècle que la lumière du Soleil pouvait être décomposée en différentes couleurs. Le résultat de cette décomposition s'appelle le spectre de la lumière.
Il en existe deux sortes, le spectre continu et le spectre de raies.

a. Le spectre continu

Lorsqu'un faisceau de lumière blanche produit par une source d'origine thermique traverse un prisme ou un réseau, la lumière blanche est décomposée selon les différentes couleurs de l'arc-en-ciel.

Dans le cas du prisme, le bleu est plus dévié que le rouge alors que pour le réseau c'est le contraire.

La source de lumière d'origine thermique peut être le Soleil ou une lampe. La lumière « blanche » est constituée d'une infinité de couleurs. Elle est dite polychromatique. Son spectre est continu.

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Réflexion et réfraction de la lumière

Une personne qui se regarde dans un miroir peut voir son propre reflet car un miroir renvoie la lumière. Une cuillère placée dans un verre d'eau paraît tordue bien que ce ne soit pas le cas. En changeant de milieu transparent, les ondes électromagnétiques, comme la lumière, subissent les phénomènes de réflexion et réfraction.

a. Comportement de la lumière au passage d'un dioptre

Un dioptre est une surface de séparation de deux milieux transparents d'indices optiques différents.

Lorsqu'un rayon lumineux arrive sur cette surface, l'énergie lumineuse incidente peut être :
  • réfléchie dans ce même milieu ;
  • réfractée dans le deuxième milieu ;
  • absorbée.
Si l'absorption est négligeable, un rayon lumineux incident produit un rayon lumineux réfléchi et un rayon réfracté.

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Images formées par une lentille mince convergente. Cas de l'œil.

Les lunettes de vue utilisent des lentilles convergentes afin de corriger, notamment, l'hypermétropie. Les lentilles sont aussi utilisées dans un grand nombre de dispositifs optiques. Elles utilisent la réfraction de la lumière.

a. Le modèle de la lentille mince convergente

Les lentilles sont fabriquées à partir de verres taillés de façon à ce que leurs faces opposées ne soient pas parallèles. Elles peuvent avoir différentes formes.
On les classe en :
  • Convergentes pour celles ayant un centre épais et un bord fin ;
  • Divergentes pour celles ayant un centre fin et un bord épais.
On symbolise ces formes caractéristiques par des doubles flèches.

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Les autres notions abordées dans le chapitre Cours et exercices de Physique en Seconde - Ondes et signaux

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