Réflexion spéculaire et réflexion diffuse

 

Contexte

Réflexion spéculaire et réflexion diffuse

Titre de l'activité : Réflexion spéculaire et réflexion diffuse

Description

L’activité est la simulation du comportement d’un rayon de lumière provenant d’une image suite à sa réflexion sur une surface plane et lisse (comme un miroir) et suite à sa réflexion sur une surface irrégulière commune (comme un mur).
Le but de l'activité
L’activité vise la compréhension des principes de réflexion spéculaire et diffuse d’une même image.
L'objectif du curriculum
« Décrire, à la suite d'expériences, le comportement de la lumière réfléchie par un miroir plan. »
(MÉQ, objectif intermédiaire 2.4, Programme de Physique 534)
La compétence visée
« Analyser, le comportement de la lumière réfléchie par des miroirs de formes diverses, en se référant aux observations qu'il a faites de phénomènes lumineux de son environnement et aux manipulations réalisées en laboratoire. »
(MÉQ, objectif terminal 2, Programme de Physique 534)
Le niveau scolaire 5ème secondaire
La durée estimée de l'activité intégrant l'OA
10 à 15 minutes selon le choix de l’enseignant
L'URL rejoignant l'OA en question

http://www.telelearning-pds.org/copains/physique/reflex-diff/reflex-diff.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, en particulier celui de la réflexion spéculaire. Il pourrait être préférable d’avoir préalablement laissé aux élèves l’occasion de tracer sur papier quelques rayons incidents et réfléchis (et, éventuellement, réfractés).
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.
Étant donné qu’il s’agit d’une simulation portant sur des manifestations lumineuses communes (associée à la réflexion spéculaire), il est conseillé à l’enseignant de débuter le segment de matière associée par une présentation ou une mise en situation visant à amener les élèves à s’interroger plus amplement sur le phénomène.
Une alternative pourrait être d’inviter les élèves à interpréter cette simulation, sinon de déduire et d’exprimer dans leurs propres termes ce que représente cette schématisation alors que le seul indice que leur laisse l’enseignant est qu’il s’agit d’un phénomène lumineux.

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)
Suite à cette simulation, l’enseignant peut amener un débat sur les différents types de réflexions que connaissent les élèves.
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 existe d’autres simulations sur la réflexion spéculaires mais surtout sur les différents modèles de télescope, ces derniers faisant appel aux principes de la réflexion.
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 réflexions.
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.
 

 

Téléchargement

Télécharger Cabri Géomètre II Plus (.exe):

Télécharger le fichier CabriGéomètre (.fig):

Télécharger le contexte (.pdf):