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Apparences de la perception visuelle
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Apparences de la perception visuelle
I- Des illusions géométriques liées à la propagation de la lumière
1- Réflexion
• Une réflexion se produit lorsque la lumière rencontre une surface opaque et polie.
Ex : le miroir est constitué d'une couche de métal déposée sur une paroi de verre. Le verre servant à protéger le métal de l'oxydation par l'air
Après avoir traversé le verre la lumière est réfléchie par la surface métallique.
Dans les photos qui suivent trouver la surface réfléchissante.
r = i
Un peu de théorie…
Vidéo
Activité 1 : apparition d'une pièce de monnaie invisible
2- Réfraction
Définitions
Qu'est-ce qu'un dioptre ?
Un dioptre est une surface qui sépare deux milieux transparents.Ex : surface séparant l'air et l'eau. surface séparant l'air et le verre.
Que se passe-t-il lorsqu'un faisceau lumineux arrive sur un dioptre ?
Une partie de la lumière subit une réflexion ; l'autre partie subit une réfraction.
Qu'est-ce que la réfraction ?
C'est le changement de direction d'un rayon lumineux à la traversée d'un dioptre.
Activité 2 :
Qu'est-ce qu'un indice de réfraction ?
C'est une caractéristique du milieu transparent.
milieu Air Eau Verre
indice
n1 1.33 1.5
i' est plus grand que i car l'indice du milieu B est plus petit que l'indice du milieu A. (loi de Descartes)
3 - Propagation dans un milieu non homogène
Qu'est ce qu'un milieu non homogène ?
Exemple :Dans les régions polaires, la températures est très faible au niveau du sol,mais elle augmente avec l'altitude.Dans ces conditions l'air n'est plus un milieu homogène car la température n’est plus la même partout.
En général :Un milieu non homogène n’a pas les mêmes propriétés dans toutesles directions de l’espace. (propriétés de température, de concentration…)
Quelle conséquence sur la propagation de la lumière ?
La lumière se propage en ligne courbe, d’où le phénomène des mirages
Principe du mirage inférieur
Interprétation :
L’indice de réfraction de l’air dépend de la température.Le passage de la lumière entre deux couches d’air,de températures différentes,revient à un passage entre deux milieux transparents différents.D’où un phénomène de réfraction.
Dans l’exemple du mirage il se produit des réfractions successives, jusqu’à la réflexion totale des rayons.
Mirage supérieur
Finlande
Finlande
Finlande
1900, Salers (Cantal, Auvergne)
Mirage inférieur
II - Des illusions temporelles liées aux caractéristiques de la rétine
1- La persistance des impressions rétiniennes
Expérience :On utilise un stroboscope.Qu’est-ce qu’un stroboscope ?C’est un appareil émettant des éclairs à intervalles de temps réguliers.Te : période des éclairs du stroboscope.
Te < 0,1 s l’œil ne perçoit plus d’éclairs mais une lumière continue
Qu ’est-ce que la persistance rétiniennes ?
L ’œil est excité par une impulsion lumineuse,lorsque la stimulation s’arrête, l ’impression lumineuse persiste encore pendant environ 0.1 s.
Quelles en sont les applications ?
Le disque de Newton, le cinéma, la télévision.
2 – Illusions temporelles et mouvements
T : période de rotation du disque.Te : période des éclairs du stroboscope.
a)- Immobilité apparente du disque
T = Te
b)- Mouvement apparent ralenti du disque :
le disque semble avancer doucement
T < Te
le disque semble reculer doucement
T > Te
