| Titre
de l'activité : La
dispersion |
| Description
|
L’activité
est la simulation de l’effet de dispersion que subit
un rayon lumineux monochromatique suite à sa réfraction
lors de son passage d’un milieu vers un autre, conformément
aux indices de réfractions propres à chaque
couleur. Cette simulation suit les conditions imposées
par la loi de Snell-Descartes. |
Le
but de l'activité
|
L’activité
vise la compréhension des principes de dispersion
lors d’un changement de milieu de propagation conformément
à la loi de Snell-Descartes. |
L'objectif
du curriculum
|
«
Proposer un modèle de la lumière qui explique
sa perception de la couleur des objets de son environnement.
»
(MÉQ, objectif intermédiaire 3.2, Programme
de Physique 534) |
La
compétence visée
|
«
Analyser le comportement de la lumière réfractée
par diverses substances, en se référant aux
observations qu'il a faites de phénomènes
lumineux de son environnement et aux manipulations réalisées
en laboratoire. »
(MÉQ, objectif terminal 3, Programme de Physique
534) |
| Le
niveau scolaire |
5ème
secondaire |
La
durée estimée de l'activité intégrant
l'OA
|
10
à 20 minutes selon le choix de l’enseignant |
| L'URL
rejoignant l'OA en question |
http://www.telelearning-pds.org/copains/physique/dispersion/dispersion.html |
| Le
matériel |
Ordinateur,
canon, accès Internet ou Cabri-Géomètre,
laboratoire d’informatique |
| Détails
pour la réalisation |
| Une
introduction pour les élèves
|
L’enseignant
devrait avoir déjà abordé les principaux
phénomènes lumineux au programme et commencé
à présenter les normes et conventions servant
à les représenter graphiquement ainsi que
les principes de la réfraction associés à
la loi de Snell-Descartes. |
| Les
instructions et les règles pour faire l'activité
|
L’enseignant
peut choisir différents moments pour utiliser la
simulation proposée; cette simulation peut servir
à tout simplement accompagner visuellement la présentation
magistrale de l’enseignant.
Dans l’optique où la dispersion est un phénomène
lumineux commun, il est possible pour l’enseignant
de commencer par une mise en situation faisant appel à
des manifestations de dispersion connues des élèves
en faisant, idéalement, un lien explicite avec
l’expression des couleurs. Par la suite, l’enseignant
peut enchaîner en présentant, à partir
de l’équation associée à la
loi de Snell-Descartes, soit n1*sin(a) = n2*sin(b) où
« a » est l’angle du faisceau lumineux
incident et « b » l’angle du faisceau
transmit alors que n1 est l’indice du milieu incident
et n2 l’indice du milieu où le faisceau est
transmit, l’influence d’indices de réfraction
différents pour chaque couleurs.
Cette simulation peut aussi servir de complément
à un enseignant désireux d’élargir
sa présentation des phénomènes chromatiques
et de la diffusion. La simulation peut alors être
interprété comme une manière de produire
des couleurs. |
| Les
buts recherchés (ce qu'on veut obtenir des élèves
après l'activité: un rapport, une discussion
en plénière, etc.)
|
Le
but de cette simulation est de développer chez l’élève
une compréhension personnelle et intuitive de ce
phénomène lumineux, de ses manifestations
et des normes et conventions qui permettent de le représenter. |
Le
retour sur l'activité avec les élèves
(des questions ouvertes et des hypothèses à
explorer)
|
Il
est important de mentionner qu’il ne s’agit
que d’un exemple de dispersion et qu’il existe
une multitude d’autres méthodes et procédés,
tant naturels qu’artificiels, pour générer
des effets similaires.
Suite à la simulation et à la présentation
des paramètres de l’équation associée
à la loi de Snell-Descartes dont est issue une partie
de cette simulation, il est intéressant de comprendre
l’équation en question et d’établir
des liens entre cette dernière est la simulation.
Il peut aussi être interressant de revenir sur l’influence
du milieu de propagation sur les indices de réfractions
propres à chaque couleur.
Cette simulation peut aussi amener l’enseignant à
présenter différents phénomènes
chromatiques associés à la diffusion et à
l’absorption. |
Des
possibilités d'expansion ou d'adaptation (recommandations
à l'enseignant pour utiliser autrement l'activité
ou conjointement avec d'autres OA pour pousser plus loin
les objectifs)
|
Dépendamment
des ressources disponibles à l’école,
il peut peut-être être plus facile d’amener
son groupe au laboratoire d’informatique plutôt
que d’avoir un ordinateur et un canon LCD en classe.
Dans un tel cas, il peut être pertinent de rassembler
l’exploration de plusieurs simulations pendant la
même période. Il pourrait être pertinent
de précéder cette simulation par celle portant
sur la réfraction (Snell-Descartes). Il existe aussi
d’autres simulations portant sur la réflexion
spéculaire et les lentilles convexes et concaves.
Étant au laboratoire d’informatique, il peut
être aussi très intéressant pour les
élèves d’effectuer une courte recherche
sur Internet afin de poursuivre leur recherche d’exemples
concrets d’utilisation et d’observation des
différents types de dispersion. |
| Une
annexe avec des schémas ou des éléments
complémentaires utiles à la réalisation
de l'activité |
L’essentiel
se trouve à l’URL présenté plus
haut. |
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