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La chambre noire Oui

L'appareil photo est un instrument d'optique qui nous permet d'obtenir sur une pellicule une image optique d'un objet. Je vais essayer de décrire les propriétés d'une telle image optique et pour cela, je vais considérer l'instrument d'optique le plus simple : une lentille mince convergente.
Prenons un objet (par exemple un petit arbre (jouet)), une lentille de 2 à 3 cm de diamètre et de distance focale comprise entre 5 et 20 cm (il existe des supports de lentille peu chers). Plaçons l'objet puis la lentille de telle sorte que la distance arbre-lentille soit supérieure à la distance focale de la lentille.
Ensuite, prenons un écran (une feuille de papier ou un morceau de plexi) et commençons par placer cet écran contre la lentille puis déplaçons-le en l'écartant de la lentille. Au début, on voit une tache lumineuse, puis on distingue un peu de vert, jusqu'à arriver à une position de l'écran pour laquelle on voit nettement l'image de l'arbre qui est inversé.

  • Première propriété : un objet a une image au travers d'une lentille en un endroit bien précis
    Maintenant, reprenons le montage (arbre, lentille et image sur un écran, écran qui se trouve en un endroit précis). Construisons des petits caches en carton
    - un cache qui cache la moitié de la lentille. Et plaçons-le sur la lentille. Que se passe-t-il sur l'écran ? Contrairement à ce que pensent beaucoup de gens, on continue à voir sur l'écran l'image entière de l'arbre, elle est seulement un peu moins lumineuse puisque moins de lumière issue de l'objet traverse la lentille
    - une pastille de 8 mm de diamètre, pastille que l'on peut placer au centre de la lentille, puis sur le bord haut, le bord bas, le bord droit, le bord gauche, etc. On peu aussi prendre une pastille carrée de 8 mm de côté, ou un bout de carton en forme de croissant de lune, etc. Là encore, on continue à voir sur l'écran toute l'image de l'arbre, la seule différence est au niveau de la luminosité. Faites les expériences.

  • Deuxième propriété, tout point d'une lentille participe à la construction de l'ensemble de l'image.
    A tout point d'un objet correspond, en un endroit précis (ici, là ou se trouve l'écran) un point image : c'est cela qui fait que l'image est nette.
    Reprenons le même montage et plaçons notre il à 1 ou 2 cm derrière l'écran, juste derrière l'image qui est visible sur l'écran. Ne bougez pas votre il et retirez l'écran. Que voyez-vous ? Un arbre inversé, c'est à dire que vous voyez " à l'œil nu " l'image de l'arbre donnée par la lentille.
    Considérons maintenant la chambre noire : un objet (le même petit arbre), la chambre noire avec un petit trou et une feuille calque sur laquelle on va examiner ce que l'on voit.
    - tout d'abord, vous constatez que l'image n'est pas toujours très nette. De plus, si vous déplacez la feuille de papier calque, vous continuez toujours à voir l'arbre inversé (contrairement à ce qui se passe pour une lentille).
    - Ensuite, prenez un petit carton qui va occulter la moitié du trou et observez ce que vous voyez sur votre feuille de papier calque. Prenez également un petit clou mince que vous placez verticalement au centre du trou de la chambre noire et vous verrez alors sur votre feuille de papier calque l'arbre inversé coupé verticalement par une bande sombre, bande qui est causée par la présence du clou ; phénomène qui ne se produit pas du tout avec la lentille
    - Enfin, placez votre il derrière la feuille de papier claque et retirez cette feuille et vous constaterez que vous ne voyez par d'arbre inversé et même pas d'arbre du tout : vous voyez les parois de la chambre noire, le trou et c'est tout. Là encore, il y a une très grande différence entre lentille image optique et chambre noire et "image"

    Voici trois exemples qui indiquent qu'il y a une très grande différence entre l'appareil photo et la chambre noire et associer l'un à l'autre est une erreur. On sait que nos ancêtres ont mis du temps pour comprendre tout cela : au début, les gens pensaient que quelque chose quittait notre il et que c'est pour cela que l'on voyait. Hélas, quand on est dans le noir, on ne voit rien. Cette hypothèse a été éliminée. Ensuite, les gens (et encore maintenant les novices) pensent que quelque chose quitte l'objet se déplace, rencontre des objets et arrive jusqu'à l'œil. C'est, dans notre jargon ce que l'on appelle le modèle de l'image voyageuse. Prenons un exemple.
    Revenons à la manip de départ (un arbre, une lentille et un écran - bien placé-). Retirons la lentille, que voit-on sur l'écran ? La plupart des gens interrogés pensent que l'on voit " l'objet à l'endroit ". Essayez et vous constaterez que l'on voit un écran uniformément éclairé.
    Moralité : Bien qu'une chambre noire soit facile à construire, le mécanisme de formation de l'image reste très difficile à comprendre pour des élèves de primaire. Observer une image quelque soit la position de l'écran (derrière le trou) renforce chez l'enfant la représentation d'une image baladeuse". Comme le montrent les expériences proposées, un parallèle avec l'appareil photo s'avère beaucoup moins évident qu'il n'en paraît. En revanche, l'analogie il-appareil photo reste elle, parfaitement valable !

  • Le thermomètre à aiguille Oui

    C'est souvent un ressort métallique en spirale dont une extrémité est fixée au socle, et l'autre est solidaire d'un axe (portant sur l'autre côté l'aiguille en question). En se dilatant, le ressort fait pivoter l'axe, donc l'aiguille. Il y a des quantités de raffinements possibles.
    A peu de choses près (effet de pression sur un tube creux au lieu de la dilatation) c'est la même chose pour les baromètres, ou (avec un cheveu ou tout matériau sensible à l'humidité) pour les hygromètres.
    L'avantage (notamment sur un bateau) est la robustesse et une lecture facile.
    Les appareils modernes fonctionnent de plus en plus avec des capteurs électroniques (avec affichage numérique).

    Pourquoi y-a-t-il du sel dans l'eau de mer ? Oui

    Réponse d'Alphonse Allais : Si la mer est salée malgré l'apport en eau douce des fleuves, c'est parce qu'elle contient beaucoup de morues (salées).

    La mienne: La mer, les océans, représentent une énorme masse d'eau en contact permanent avec les roches de la croûte terrestre. Il est normal que les sels s'y dissolvent, jusqu'à atteindre un certain équilibre entre la quantité de sel dans l'eau et celle dans les roches (la réponse à Alphonse Allais est que l'eau d'évaporation, qui forme les nuages, est de l'eau douce, les pluies et apports des fleuves ne font que recycler cette eau douce en permanence: la mer reste toujours aussi salée). Le sel "marin" est un mélange des sels les plus solubles dont les halogénures alcalins. Ils ne sont pas les seuls! les Océans représentent le plus gros réservoir d'Uranium connu! (Le seul problème pratique pour l'exploiter est que sa concentration est très faible; mais ce n'est pas hors de question).

    En revanche, la majorité des lacs sont alimentés en permanence par de l'eau de pluie, douce, et l'eau y est régénérée à un rythme suffisamment rapide pour que, la plupart du temps la salinité reste faible. Il y a des cas connus de grands lacs salés (dans l'Utah par exemple) ou la grande masse, le faible courant sortant (rivières) et la nature de la roche environnante font que la concentration en sel y est voisine, parfois supérieure, à celle de la mer.

    Pourquoi l'eau de mer est-elle salée ? Oui

    Réponse d'Alphonse Allais: Si la mer est salée malgré l'apport en eau douce des fleuves, c'est parce qu'elle contient beaucoup de morues (salées).

    La mienne: La mer, les océans, représentent une énorme masse d'eau en contact permanent avec les roches de la croûte terrestre. Il est normal que les sels s'y dissolvent, jusqu'à atteindre un certain équilibre entre la
    quantité de sel dans l'eau et celle dans les roches.(la réponse à Alphonse Allais est que l'eau d'évaporation, qui forme les nuages, est de l'eau douce, les pluies et apports des fleuves ne font que recycler cette eau douce en permanence: la mer reste toujours aussi salée). Le sel "marin" est un mélange des sels les plus solubles dont les halogénures alcalins. Ils ne sont pas les seuls! les Océans représentent le plus gros réservoir d'Uranium connu! (Le seul problème pratique pour l'exploiter est que sa concentration est très faible; mais ce n'est pas hors de question).

    En revanche, la majorité des lacs sont alimentés en permanence par de l'eau de pluie, douce, et l'eau y est régénérée à un rythme suffisamment rapide pour que, la plupart du temps la salinité reste faible. Il y a des cas
    connus de grands lacs salés (dans l'Utah par exemple) ou la grande masse, le faible courant sortant (rivières) et la nature de la roche environnante font que la concentration en sel y est voisine, parfois supérieure, à celle de la mer."

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