De
la lanterne magique au cinéma :
bac L Antilles 2010
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Document 1
:
La lanterne magique est un instrument de projection décrit dans l'un de
ses ouvrages par le savant jésuite Allemand Athanasius Kircher au XVIIIè
siècle.
Elle est principalement constituée de trois éléments ; une source
lumineuse ( une bougie, puis plus tard une ampoule) , une plaque de
verre peinte et une lentille convergente. Kircher l'utilise pour amuser ou terrifier un
public qui voit apparaître de façon quelque peu surnaturelles les
images sur un écran. La lanterne se diffuse ensuite en Europe et évolue
techniquement. Objet de spectacles pour enfants ou adultes, on la
colporte de villes en villages ; elle pénètre aussi dans les foyers
vers le milieu du XIXè siècle. Attribuer aux
lettres a, b, c, d et e de la première image du document 1 une des
légendes suivantes : lentille convergente, bougie, écran, cheminée,
plaque de verre peinte.
a : cheminée ; b : bougie ; c : plaque de verre peinte ; d : lentille
convergente ; e : écran.
Sur le document suivant, la
plaque de verre peinte est représentée à droite de la bougie par la
flèche AB. Que
représente les points O et F ? Que représente l'axe D ? Construire l'image A'B' de AB. O : centre
optique de la lentille ; F' : foyer image ; D : axe optique principal.
L'image suivante
montre une séance de projection. La plaque de verre peinte est placée à l'envers
dans la lanterne ( personnages tête en bas ). On suppose que la
lentille est propre et qu'aucune poussière n'est en suspension dans
l'air de la salle.
Un détail de cette image ne respecte pas la réalité physique de la
scène représentée. Identifier
ce détail dans la liste suivante :
- L'image sur le mur devrait être à l'envers ( personnage tête en bas).
- le cercle lumineux autour de l'image sur le mur ne devrait pas être
un cercle mais un rectangle, comme la plaque de verre peinte.
- Le faisceau
lumineux entre la lanterne et le mur ne devrait pas être représenté.
Document
2.
En 1829, un belge, Joseph Plateau propose une théorie : " Si des
impressions lumineuses différentes se succèdent à la cadence voulue, il
y a pour notre organe récepteur, liaison entre elles et donc impression
de vues continues en mouvement".
Il invente par la suite un appareil, le phénakistiscope. Un mouvement
est décomposé en une suite d'images sur le tour d'un disaue en carton
perçé de fines fentes. Si on fait tourner le disque devant un miroir en
observant par les fentes, on voit les différentes images se succéder
sur le miroir. Une vitesse de rotation correcte crée l'illusion du
mouvement.
En 1853, un
autrichien, Franz Von Uchatius associe phénakistiscope avec lanterne
magique et met au point le kinesticope : des images peintes sur un
disque en rotation sont projetées, l'illusion du mouvement prend forme
sur un écran. Comment
nomme t-on la théorie proposée par Joseph Plateau ?
Persistance des impressions lumineuses sur la rétine lorsque des images
différentes défilent à une fréquence de l'ordre de 20 Hz.
16 images sont représentées sur le tour du phénakistiscope. L'illusion
du mouvement est satisfaisante lorsque le disque effectue 1,5 tour par
seconde. Calculer
le nombre d'images qui se succèdent sur le miroir chaque seconde dans
ce cas.
16*1,5 = 24 images par seconde.
Document
3 . Depuis le XVIè
siècle, on sait faire apparaître l'image d'un objet au fond d'une
chambre obscure : une simple boîte percée d'un trou muni d'une lentille
convergente.
En 1816, le Français Nicéphore Niepce n' a
qu'une idée en tête : arriver à trouver une substance sur laquelle
l'image pourrait se fixer. Il réalise des essais encourageants avec du
papier recouvert d'une couche de chlorure d'argent, mais c'est
finalement avec une plaque de métal recouverte de bithume de Judée
placée au fond de la boîte qu'il réalisera la première photographie de
l'histoire en 1826.
Les travaux de nombreux scientifiques et inventeurs passionnés
permirent ensuite la décomposition d'un mouvement en une suite de
photographies disposées les unes à la suite des autres sur un ruban
souple transparent. A la fin du XIXè siècle, les frères Auguste et
Louis Lumière participent à l'aventure et mettent au point le
cinématographe. Cer appareil réversible, permet l'enregistrement et la
diffusion des images. Ils organisent en 1895 la première projection
publique payante. Le ruban défile, les images prennent vie sur l'écran,
l'arroseur est arrosé, le cinéma est né...
Si un objet se trouve trop près de la lentille, on ne peut pas observer
son image au fond d'une chambre obscure. L'image se forme au fond de la
boîte uniquement si l'objet se trouve loin ( on dit à l'infini ) de la
lentille. A
quelle distance particulière le fond de la boîte se trouve t-il de la
lentille ? Justifier.
L'image d'un objet à l'infini, donnée par une lentille convergente, se
forme dans le plan focal image de la lentille.
La distance lentille- fond de la boîte est la distance focale image de
la lentille convergente.
Si on verse une solution de nitrate d'argent dans une eau qui contient
des ions chlorure, il se forme un précipité blanc de chlorure d'argent
qui noirçit s'il est exposé à la lumière. Un carton recouvert de
chlorure d'argent est fixé sur le fond d'une chambre obscure placée
devant une vache blanche à taches noires. Les
taches de la vaches diffusent-elles la lumière émise par le soleil
totalement, partiellement ou pas du tout ? Même question pour les
taches blanches.
Les taches noires éclairées par le soleil absorbent toute la lumière
reçue et ne diffusent rien : elle paraissent donc noires. Les taches blanches éclairées par le soleil
n'absorbent aucune radiation et diffusent toute la lumière reçue : elle
paraissent donc blanches. Sur le chlorure
d'argent, la vache apparaît-elle blanche à taches noires ou noire à
taches blanches ? Justifier. Les taches noires ne diffusent pas de lumière :
sur le nitrate d'argent les taches noires paraissent blanches.
La partie blanche de la vache diffusent toute la lumière reçue ;
celle-ci impressionne la plaque de chlorure d'argent : la partie
blanche de la vache paraît noire sur la plaque de chlorure d'argent.
Le document 3 précise à propos de la photographie : " cet appareil
réversible permet l'enregistrement et la diffusion des images ". A l'aide des
documents 1, 2 et 3 préciser :
- qui, avant les frères Lumière, a enregistré des images uniques sur un
support à l'aide d'une lentille convergente. Nicéphore Niepce. - qui, avant les frères Lumière, a diffusé une
succession d'images à l'aide d'une lentille convergente pour donner
l'illusion du mouvement. Franz Von Uchatius.
