Besoin d'idée d' expérience en optique pour jeune publique

[invite8d74ddd4]

Bonjour
je suis jeune professeur et j'aurais aimé savoir si vous aviez des idées d'expériences en optique autres que les expériences habituelles car je vais essayer de donner à mes élèves le projet de faire une présentation lors des portes ouvertes du lycée où je travaille.


merci d'avance
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[Duke Alchemist]

Bonjour.

Exp. 1 :
Si tu n'as pas besoin d'être dans l'obscurité, une expérience qui peut surprendre :
Matériel : 2 bechers (en pyrex), 2 tubes à essais (en pyrex), de l'eau et du glycérol (le plus dur à trouver mais dans un labo de lycée cela doit se trouver).

Dans un tube, tu verse de l'eau et tu places le tube dans le becher contenant lui aussi de l'eau. Rien de bien palpitant à part éventuellement le phénomène de réfraction (grossisement et "cassure" au niveau de la surface...).

Le plus surprenant est de faire la même chose avec le glycérol (dans le tube et le becher ) : en effet, le tube à essai est invisible !
Concètement, c'est normal, le glycérol et le pyrex ont des indices de réfraction très proches..

Je l'ai fait à l'époque (il y a 7 ans déjà), on ne voyait que très légèrement les bords du tube mais ça marche bien surtout quand on voit la personne mettre le tube dans le glycérol.

Exp. 2 :
En salle obscure, et plus délicat :
La courbure du rayon laser qui arrive avec une incidence quasi nulle face à un récipient (aquarium) contenant de l'eau avec du sucre de canne.
L'inconvénient est la préparation de l'eau sucrée : l'eau doit être placée délicatement par dessus la solution sucrée au risque de ne pas produire le gradient d'indice attendu.

Exp. 3 :
L'apparition de la pièce (réfraction) : tour de magie.
Dans une bassine opaque, on place un pièce de manière à ce qu'elle ne soit pas visible par un observateur (caché par le rebord de la bassine). On ajoute doucement (afin qu'elle ne fasse pas bouger la pièce) de l'eau dans la bassine et la pièce apparaît petit à petit aux yeux de l'observateur.

Exp. 4 :
La fontaine colorée :
Un récipient (que l'on peut remplir d'eau) avec une ouverture basse (sur le côté) puis placer un LASER de l'autre côté du trou afin que quand le liquide coule par le trou la lumière LASER se propage le long du liquide (la fibre liquide optique).

En attendant d'avoir mieux...

Duke.

EDIT : Bienvenue à toi cher(chère) collègue

[Duke Alchemist]

Re-

Un petit film de l'Exp. 1 ici

Pour l'Exp. 4, il y a ceci mais avec un peu plus de matériel que ce que j'avais.
L'avantage, c'est qu'avec la pompe tu peux le faire en continu et en gaspillant moins d'eau qu'avec le robinet en continu...

Duke.

[aranel53]

Bonjour,

Pour des expériences d'optique de portes ouvertes pour lycée, quel est le but recherché ? Avoir des expériences à montrer, à monter faire travailler les élèves dessus pour qu'ils puissent expliquer les phénomènes aux visiteurs ? Les élèves ont quel niveau ? seconde, 1ère S ?

A ce qui a déjà été mentionné j'ajouterais des expériences plutôt "collège" comme l'invisibilité d'un faisceau de lumière par le côté : un ou plusieurs laser cachés par du carton avec les spots cachés aussi. "Cet espace est-il traversé par de la lumière ? Comment le savoir ?" ou "les lasers sont ils allumés ?" on peut placer un feuille de papier pour suivre les faisceaux ou les visualiser avec un brumisateur (éviter la poussière de craie, allergisante, et qui se glisse partout et abîme les lasers à la longue). Avec des angles et des couleurs différentes pour les lasers l'effet est assez sympathique !

Et pour illustrer la notion d'objet diffusant, la boite noire est bien aussi : dans un carton de ramettes de papier de photocopieuse (ça marche bien). Tapisse l'intérieur avec du papier canson noir et tu fais un trou de moins d'un cm de diamètre au milieu du couvercle. Tu place ensuite la boite verticalement sur un côté de maniere à ce qu'on puisse regarder dedans horizontalement par le trou. A l'intérieur, mettre un socle et avoir différents objets de couleur différente à poser sur le socle (en face du trou donc). "Quels objets va-ton pouvoir voir dans la boite ? le vert, le blanc, le fluorescent ?" Le fluo a beaucoup de succès ! On place le stabilo sur le socle, on referme la boite, on regarde bien par le trou et plus on met son oeil en face du trou, moins la lumière rentre et moins on voit l'objet (faire un trou assez petit quand même)... C'est de niveau cinquième mais j'aime bien l'expérience. On peut aussi bricoler une lampe que l'on peut allumer de l'exterieur afin de bien faire percevoir la différence.

Sinon, les ombres colorées, c'est bien visuel aussi. Et c'est pas évident à faire expliquer !

Bonne journée !

[A voir en vidéo sur Futura]