Pour le chapitre « Optique » ou plutôt « Couleurs », j’ai déjà testé les filtres aquatiques et la tablette qui fournit des lumières colorées. Cette année, je rajoute une expérience pour se représenter la lumière. Ou plutôt, je modifie une expérience proposée dans nos moyens d’enseignement.
Il s’agit de faire comprendre aux élèves que :
- la propagation de la lumière est rectiligne ;
- on ne voit que la lumière qui arrive dans notre œil, émise ou diffusée par des objets, on ne voit pas la lumière « de profil ».
Pour cela, un pointeur laser est utilisé, on pose la question de ce qu’on verra lorsqu’on l’allumera en direction du tableau (ou du sol ou du plafond, mais pas des yeux des élèves…). Puis on fait la même chose avec une casserole et de l’eau bouillante qui émet un panache de brouillard entre le laser et le tableau.
Bref, activité très intéressante, on est presque sûr que des élèves disent qu’on verra un rayon laser entre le pointeur et le tableau (comme sur l’image publicitaire en tête d’article), ce qui n’est pas le cas (oh, de la publicité mensongère !). On ne voit que le point rouge au tableau. Avec le brouillard, on voit le rayon, ou plutôt les gouttelettes d’eau éclairées.
Ce que j’ai modifié
Deux choses uniquement :
- expérience effectuée dans la nuit noire (comme avec les tablettes) ;
- un frottoir de tableau noir au lieu d’une casserole d’eau ;
- un miroir posé sur le sol.
Oui, en fait ça fait trois modifications, j’avais oublié le miroir en écrivant la première phrase…
J’ai donc déplacé mes élèves dans les abris du sous-sol, caché tant que faire se peut la lumière de secours et fermé la porte en béton armé pour éviter la lumière du corridor. L’avantage de la vraie nuit noir foncé, c’est premièrement se rendre compte que nos yeux ont beau s’habituer, on ne voit rien (contrairement à ce que mes chers petits de 14 ans s’imaginaient), rien du tout du tout du tout. Ensuite, c’est qu’ils pensent vraiment qu’on va voir le rayon laser, comme dans Star wars ou dans les films où le héros enjambe des rayons pour braquer la banque sans déclencher l’alarme. De jour, dans la classe, ils pourraient imaginer qu’il y a trop de lumière autour pour bien voir le rayon.
Sans miroir tout d’abord, j’allume le laser, on ne voit qu’un point sur le sol. Super ça marche ! Ensuite avec le miroir au sol, on voit un point sur le miroir et un autre au plafond. Comme pour une partie de billard, il est aisé d’imaginer la trajectoire de la lumière du laser. Rectiligne. Je bouge le laser, le point au sol bouge, mais aussi le point au plafond.
Je prends finalement le frottoir et ajoute de la poussière dans l’air, on voit le rayon ! Comme dans les films où le héros enjambe des rayons pour braquer la banque sans déclencher l’alarme, mais en ayant auparavant allumé une clope pour ajouter un peu de fumée dans la pièce (sans déclencher le détecteur de fumée, évidemment…). Ce qui est intéressant, c’est qu’on peut mettre de la poussière sur la « descente », on voit donc le rayon qui va vers le miroir, mais on ne voit pas celui qui remonte au plafond. Puis mettre de la poussière partout. Franchement, l’effet est vraiment intéressant, voire même impressionnant pour les élèves.
Conclusion
Minuscule changement dans le protocole de cette expérience, mais pour un effet gigantesque. À tester sans hésitation !
Je mets aussi une photo prise dans l’abri pour que vous vous rendiez compte de l’ambiance durant l’expérience :
