Etude des ombres

 

1. Condition d'observation d'une ombre.

Pour observer une ombre il faut obligatoirement deux éléments :

2. Ombre et pénombre.

2.1 Vocabulaire.

-Source ponctuelle de lumière : c'est un point de lumière par rapport à l'objet éclairée (exemple: une diode électroluminescente qui éclaire une balle).

-Source étendue de lumière : c'est un ensemble de point lumineux plus importante que l'objet éclairé (exemple: le Soleil qui éclaire la Terre).

2.2 Formation d'une ombre dans le cas d'une source ponctuelle de lumière.

Une source éclaire dans tout l'espace qui l'entoure et la lumière se déplace en ligne droite. Pour déterminer l'ombre formée par un objet éclairé on trace à partir de la source les extrémités du faisceau lumineux qui éclaire l'objet. La partie non éclairée de l'objet se nomme l'ombre propre, l'ombre projetée sur le sol ou sur un écran placé derrière l'objet se nomme l'ombre portée.

L'ombre portée de l'objet a la forme de l'objet (une boule produit une ombre en forme d'un disque noir et un cube un carré); elle est parfaitement délimitée et sa taille dépend de la distance source de lumière-objet : plus l'objet est proche de la source, plus son ombre projetée sera grande. Plus l'objet est éloignée de la source plus son ombre sera petite.

2.3 Formation d'une ombre dans le cas d'une source étendue de lumière.

Pour déterminer l'ombre propre et portée d'un objet éclairé par une source de lumière étendue, on trace les faisceaux lumineux des deux extrêmités de la source. On constate sur l'écran la présence d'une zone intermédiaire entre la zone complètement éclairée et l'ombre portée de l'objet : cette zone se nomme la pénombre.

La pénombre est la zone éclairée par une partie de la source lumineuse.