La magie de la lumière - Utilisation de spectroscopes et de roues chromatiques pour étudier les propriétés de la lumière

Brève description

Dans cette série de huit activités, les élèves travaillent individuellement ou en groupe à la construction d'un spectroscope qui peut être utilisé pour observer des sources de lumière, notamment le soleil, des DEL et un écran. Ce faisant, ils comprendront que la lumière blanche peut être décomposée en de nombreuses couleurs différentes et que les couleurs complexes sont constituées de combinaisons des trois couleurs de base (rouge, vert et bleu). Ils peuvent ensuite créer leurs propres couleurs complexes en mélangeant les couleurs de base dans un cercle chromatique, et peuvent produire de la lumière blanche avec un cercle chromatique contenant toutes les couleurs de l'arc-en-ciel.

Sujet Science, art et design

Objectifs d'apprentissage

- Comprendre les méthodes et les processus scientifiques
- Explorer les idées et poser des questions pertinentes pour mieux comprendre
- Explorer les phénomènes quotidiens, en parler et les tester
- Reconnaître et contrôler les variables si nécessaire
- Présenter les résultats d'une étude scientifique à l'oral et à l'écrit
- Améliorer les compétences en langue parlée par la discussion des résultats
- Explorer des idées et consigner des expériences par le biais d'un travail créatif et d'une formation.
- Utilisation d'une variété de matériaux et de techniques

Tranche d'âge
8 - 12 ans
L'heure
environ 45 minutes par activité
Ressource disponible en :
Activité 1 : Qu'est-ce qu'une source lumineuse ?
Dans cette activité, les élèves découvrent les différentes sources de lumière et apprennent à les identifier. La discussion sur les différentes sources de lumière clarifie les idées des élèves sur les sources de lumière naturelle et artificielle.
Activité 2 : Comment étudier la lumière ?
Dans cette activité, les élèves découvrent les différentes manières d'étudier la lumière et construisent eux-mêmes un outil pour étudier la lumière. Le spectroscope construit sera également utilisé dans des activités ultérieures.
Equipement

- Papier noir épais de format A4
- Spectroscope A4 imprimé
- CD ou DVD
- Bâton de colle
- Règle
- Ciseaux
- Bande adhésive

Activité 3 : La lumière blanche est-elle vraiment blanche ?
Dans cette activité, les élèves mèneront leurs propres recherches en utilisant le spectroscope pour examiner différentes sources de lumière. Ils apprennent que la lumière blanche peut être décomposée en différentes couleurs de l'arc-en-ciel. 
Equipement

- Spectroscope
- Appareil photo du téléphone (en option)

Activité 4 : Comment votre écran produit-il des couleurs ?
Dans cette activité, les élèves comprendront comment les couleurs sont produites sur un écran d'ordinateur. Ils apprendront et comprendront que les pixels sont constitués de trois couleurs de base (rouge, vert et bleu).
Equipement

- Eau ou loupe
- Écran (par exemple, un téléphone portable, un ordinateur, une tablette)

Activité 5 : Comment décomposer une couleur complexe en couleurs de base ? (I)



Dans cette activité, les élèves observeront les couleurs complexes à l'aide de leur spectroscope et comprendront que les couleurs complexes sont produites à partir des couleurs de base (rouge, vert et bleu).
Equipement

- Spectroscope
- Écran (par exemple, un téléphone portable, un ordinateur, une tablette)

Activité 6 : Comment décomposer une couleur complexe en couleurs de base ? (II)


Dans cette activité, les élèves observeront les couleurs complexes à l'aide de leur spectroscope et comprendront que les couleurs complexes sont produites à partir des couleurs de base (rouge, vert et bleu).
Equipement

- Spectroscope
- Écran (par exemple, un téléphone portable, un ordinateur, une tablette)

Activité 7 : Pouvons-nous fabriquer nos propres couleurs complexes ?
Dans cette activité, les élèves construiront une roue des couleurs pour étudier
les effets de la combinaison de différentes couleurs de base. Ils comprendront que l'on peut combiner les couleurs de base (rouge, vert et bleu) pour obtenir
des couleurs plus complexes.
Equipement

- Modèle de roue chromatique
- Carton (au moins de la taille du modèle de roue chromatique)
- Crayons de couleur si vous utilisez le modèle 3 (choisissez deux couleurs parmi le rouge, le vert et le bleu)
- Crayon
- Règle
- Ciseaux
- Bâton de colle
- Ficelle (de la même longueur que votre taille !)
- Torche

Activité 8 : Que se passe-t-il lorsque l'on mélange toutes les couleurs de l'arc-en-ciel ?


Dans cette activité, les élèves construiront une roue des couleurs pour étudier comment chaque couleur peut être combinée. Ils comprendront que la lumière blanche peut être produite à partir de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel.
Equipement

- Modèle de roue chromatique
- Carton (au moins de la taille du modèle de roue chromatique)
- Crayons de couleur (rouge, orange, jaune, vert, bleu, violet)
- Crayon
- Règle
- Ciseaux
- Bâton de colle
- Ficelle (de la même longueur que votre taille !)
- Torche

Le saviez-vous ?

Nous voyons des arcs-en-ciel lorsqu'il fait soleil et qu'il pleut en même temps. Les gouttes de pluie dans l'air divisent la lumière blanche du soleil en plusieurs couleurs, de la même manière que votre spectroscope vient de le faire. Quelles couleurs voyez-vous lorsque vous regardez un arc-en-ciel ?

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