Lumières colorées, couleurs des objets - Les lentilles

4ème CORRECTION
Optique Devoir 1 – a
LUMIÈRES COLORÉES, COULEURS DES OBJETS
- LES LENTILLES
EXERCICE I
a) Une lumière blanche est constituée d'un ensemble de lumières colorées.
b) On peut décomposer la lumière blanche avec un réseau, un prisme, un CD, une bulle de savon ....
c) Lorsqu'on décompose la lumière blanche à l'aide d'un réseau, on obtient le spectre de la lumière blanche composé de l'ensemble
des couleurs de l'arc-en-ciel.
d) Un filtre coloré transmet (laisse passer) une lumière de sa propre couleur : il absorbe les autres lumières colorées.
e) Les trois lumières de couleur primaire sont le rouge, le vert et le bleu.
EXERCICE II
a) a Pour obtenir un pixel blanc, il nous faut allumer les trois pastilles colorées (verte, rouge et bleue).
b Pour obtenir un pixel bleu, il nous faut donc allumer uniquement la pastille bleue.
c Pour obtenir un pixel jaune, il nous faut donc allumer les pastilles colorées verte et rouge.
d Pour obtenir un pixel noir, il ne faut pas allumer une seule des pastilles.
b) Si les pastilles rouges du téléviseur de monsieur P. ne fonctionnent plus, il voit :
● cyan les shorts blancs de l'équipe de Toulouse (les trois pastilles devraient être allumées mais seules les pastilles vertes et
bleues fonctionnent),
● vert et bleu, les maillots jaune et bleu de l’équipe de Montferrand (pour faire le jaune, il faut mélanger le rouge et le vert mais
seules les pastilles vertes fonctionnent, pour faire le bleu pas de problème puisque les pastilles bleues fonctionnent),
● verte la pelouse du stade puisque les pastilles vertes fonctionnent.
EXERCICE III
a) Arnaud essaie de désigner la fille portant la robe bleue. En effet, ses lunettes agissent comme un filtre et ne laisse passer que les
lumières de couleurs primaires rouge et verte, les lumières de couleurs bleues sont absorbées par les lunettes et la robe bleue
apparaît donc noire. On peut ajouter après avoir justifié sa réponse (car ce n'est pas, en soit, une justification) que la robe blanche
apparaîtra jaune (puisque le bleu est absorbé) et que la robe verte le sera toujours puisque le vert n'est pas absorbé par les verres
jaunes des lunettes d'Arnaud.
Il n'y a donc plus de lumière provenant de la robe après
les lunettes car elles ont absorbées le bleu qui restait. La
robe apparaît donc noir.
Le Soleil est une source primaire
de lumière blanche, il émet donc
les 3 lumières de couleur
primaire : Rouge, vert et bleu.
Les lunettes teintées en jaune ne laisse
passer que le jaune et absorbe les autres
lumières colorées. Elles laissent donc
passer le rouge et le vert et absorbe le bleu.
La robe apparaît bleue lorsqu'elle est
éclairée en lumière blanche car elle absorbe
les lumières de couleur rouge et vert et ne
diffuse que la lumière de couleur bleue.
b) Attention ici, il n'est pas question de filtre. Le néon est une source de lumière primaire et celui-ci n'émet que de la lumière
bleue. Lorsque cette lumière éclaire un objet cyan (un objet cyan est un objet qui éclairé en lumière blanche apparaît de couleur
cyan car il diffuse les lumières vertes et bleues)), ce dernier apparaît bleu. En effet, il peut diffuser la lumière bleue mais ne reçoit
pas de lumière verte à diffuser. C'est donc la Citroën Cyan que les motards chargés de l’interception aurait dû arrêter.
On peut ensuite ajouter (mais ce n'est pas cela qui justifie la réponse) que la Renault de couleur jaune (car diffusant le rouge et le
vert quand elle est éclairée par de la lumière blanche) apparaîtra noire sous le néon bleu de même que la Peugeot rouge (car elle
ne peut alors pas diffuser de rouge ;o)).
Eclairée en lumière blanche, une voiture est cyan
quand elle diffuse les lumières colorées bleue et verte
et qu'elle absorbe la rouge.
Eclairée en lumière bleue, la même voiture cyan ne
peut plus diffuser que la lumière de couleur bleue et
apparaît donc bleue.
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EXERCICE IV : Les lentilles :
a) Voir schéma 1.
b) Ce type de lentille ( diminue / grossit / ne fait rien à ) la taille d'un
texte observé avec.
c) Ce type de lentille se nomme lentille convergente (car elle fait
converger (se rapprocher) les rayons d'un faisceau de lumière
parallèle).
d) Voir schéma 2.
e) Ce type de lentille ( diminue / grossit / ne fait rien à ) la taille d'un
texte observé avec.
f) Ce type de lentille se nomme lentille divergente (car elle fait
diverger (s'éloigner) les rayons d'un faisceau de lumière parallèle).
O
F
Schéma 11
Schéma
O
Schéma 2
EXERCICE V : Obtenir une image :
Les deux premières lentilles minces permettent de recueillir, sur un écran, l'image d'un objet situé à 20 cm de la lentille. En effet,
quand on place un objet devant une lentille convergente, à une distance supérieure à la distance focale, on peut obtenir sur un écran
l'image renversée de l'objet. Comme ici la distance entre l'objet et la lentille et de 20 cm, seules les distances focales de 10 et 15 cm
sont inférieures à cette distance.
EXERCICE IV : Les lentilles :
a) Voir schéma 1.
b) Ce type de lentille ( diminue / grossit / ne fait rien à ) la taille d'un
texte observé avec.
c) Ce type de lentille se nomme lentille convergente (car elle fait
converger (se rapprocher) les rayons d'un faisceau de lumière
parallèle).
d) Voir schéma 2.
e) Ce type de lentille ( diminue / grossit / ne fait rien à ) la taille d'un
texte observé avec.
f) Ce type de lentille se nomme lentille divergente (car elle fait
diverger (s'éloigner) les rayons d'un faisceau de lumière parallèle).
O
F
Schéma 1
O
Schéma 2
EXERCICE V : Obtenir une image :
Les deux premières lentilles minces permettent de recueillir, sur un écran, l'image d'un objet situé à 20 cm de la lentille. En effet,
quand on place un objet devant une lentille convergente, à une distance supérieure à la distance focale, on peut obtenir sur un écran
l'image renversée de l'objet. Comme ici la distance entre l'objet et la lentille et de 20 cm, seules les distances focales de 10 et 15 cm
sont inférieures à cette distance.
EXERCICE IV : Les lentilles :
a) Voir schéma 1.
b) Ce type de lentille ( diminue / grossit / ne fait rien à ) la taille d'un
texte observé avec.
c) Ce type de lentille se nomme lentille convergente (car elle fait
converger (se rapprocher) les rayons d'un faisceau de lumière
parallèle).
d) Voir schéma 2.
e) Ce type de lentille ( diminue / grossit / ne fait rien à ) la taille d'un
texte observé avec.
f) Ce type de lentille se nomme lentille divergente (car elle fait
diverger (s'éloigner) les rayons d'un faisceau de lumière parallèle).
O
F
Schéma 1
O
Schéma 2
EXERCICE V : Obtenir une image :
Les deux premières lentilles minces permettent de recueillir, sur un écran, l'image d'un objet situé à 20 cm de la lentille. En effet,
quand on place un objet devant une lentille convergente, à une distance supérieure à la distance focale, on peut obtenir sur un écran
l'image renversée de l'objet. Comme ici la distance entre l'objet et la lentille et de 20 cm, seules les distances focales de 10 et 15 cm
sont inférieures à cette distance.
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