Aurélie 07/06/06

Représentation visuelle du monde (bac L Polynésie 06)



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Le mystère de la grenadine et la perception des couleurs.

 

Document 1 : les tribulations d'un sirop.

Trois phénomènes se combinent pour expliquer la couleur du lait de grenadine : la réflexion, l'absorption et la diffusion.

Point de départ, les rayons solaires qui déboulent à toute allure dans notre cuisine. Suivons le périple d'un de ces bolides. Tout d'abord, il traverse le verre moyennant une petite déviation que l'on appelle réfraction. Il chemine ensuite dans les couches superficielles du liquide où il se heurte à deux types d'obstacles : des molécules de grenadine et les bulles de lipides ( les molécules de lait). Ce sont ces derniers qui réfléchissent les rayons solaires dans toutes les directions.

Les molécules de grenadine, elles vont jouer un autre rôle. Elles sont faites d'un assemblage d'atomes un tantinet chipoteurs. Ces atomes absorbent les radiations de courtes et moyennes longueurs d'onde : celles que notre oeil voit bleu, verte, jaune. Mais leur nature atomique leur interdit absolument d'incorporer les radiations de grandes longueurs d'onde. Ils les laissent donc passer. Ainsi, à chaque rencontre avec une molécule de grenadine, le rayon de soleil se fait piquer une partie de ces radiations. Finalement, à la sortie du verre, il ne lui reste plus guère que les grandes longueurs d'onde. Nos yeux sont là aux aguets pour les détecter, et notre cerveau pour les interpréter "rouge".
La couleur. Les dossiers de Science et Vie junior ( janvier 1996)

Document 2 :

  1. En utilisant le document 1 , associer à chaque schéma du document 2, un des termes : réflexion, diffusion, réfraction.
  2. Le document 3a représente les spectres d'émission de la lumière solaire et celui d'un laser. Comparer ces spectres en donnant la particularité de la lumière solaire par rapport à celle de la lumière laser.
    - Quel phénomène naturel permet d'observer le spectre d'émission de la lumière solaire ?
    - Quelle grandeur physique est portée sur l'axe horizontal des abscisses des spectres du document 3a ? Préciser le nom de l'unité.
    - Associer à chaque domaine 1, 2 et 3 du spectre démission de la lumière solaire, les couleurs citées dans le document 1.
    - Le document 3b donne le spectre d'absorption de la grenadine rouge et celui du sirop de menthe bleu-vert. Identifier les spectres A et B en justifiant.
  3. Si l'on superpose deux lumières primaires on obtient une lumière secondaire. On donne :
    Bleu + Vert = Cyan
    Rouge + vert = jaune
    Rouge + Bleu = Magenta.
    Nommer les couleurs primaires et les couleurs secondaires.
    Quelle est la couleur complémentaire du sirop de grenadine rouge éclairé en lumière blanche
    Comment apparaît un sirop de grenadine rouge éclairé en lumière bleue, puis en lumière jaune ? Justifier.

corrigé

associer à chaque schéma du document 2, un des termes : réflexion, diffusion, réfraction :

(1) réfraction : le rayon lumineux change de milieu en étant dévié.

(2) : réflexion : le rayon lumineux reste dans le même milieu tout en étant dévié

(3) diffusion : au contact de la surface le rayon incident est émis dans toutes les directions.

particularité de la lumière solaire par rapport à celle de la lumière laser :

la lumière solaire a un spectre continu dans lequel on touve toutes les couleurs de l'arc en ciel.

la lumière laser a un spectre constitué d'une seule raie associée à une seule couleur.
phénomène naturel permet d'observer le spectre d'émission de la lumière solaire : arc en ciel.

grandeur physique portée sur l'axe horizontal des abscisses des spectres : la longueur d'onde exprimée en nanomètre ( nm)

couleur associée à chaque domaine 1, 2 et 3 du spectre démission de la lumière solaire :

domaine 1 : bleu ; domaine 2 : vert et jaune ; domaine 3 : rouge.

Identification des spectres A et B :

spectre A: absorption importante entre 600 et 800 nm ( couleurs orange et rouge absorbées) la solution a la couleur complémentaire de la couleur absorbée ; la solution est vert bleu ( sirop de menthe)

spectre B: absorption importante entre 400 et 550 nm ( couleurs bleu, vert, jaune absorbées) la solution a la couleur complémentaire de la couleur absorbée ; la solution est rouge ( sirop de grenadine)

les couleurs primaires : bleu, rouge , vert

les couleurs secondaires : cyan, magenta, jaune.

couleur complémentaire du sirop de grenadine rouge éclairé en lumière blanche : cyan

couleur du sirop de grenadine rouge éclairé :

en lumière bleue : ce sirop absorbe le bleu, il apparaît donc noir.

en lumière jaune ( rouge + vert) : ce sirop absorbe le vert, donc il apparaît rouge.



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