Boîte à images
De Wikidebrouillard.
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Sommaire |
Présentation de l'expérience
NOTRE ŒIL VOIT LE MONDE A L'ENVERS!!!
Matériel
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une boîte à chaussures en carton
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une loupe
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du papier calque
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du ruban adhésif opaque
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des ciseaux
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un cutter
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une règle
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un crayon à mine
L'expérience
La manipulation
- 1: Enlever le dessus de la boîte à chaussures. Avec le crayon à mine et la règle, tracer un rectangle de 7 cm de largeur sur 8 cm de hauteur dans une des extrémités de la boîte. Avec le cutter, découper ce rectangle de façon à obtenir une fenêtre. Sur l'autre extrémité, tracer le contour de la loupe, puis découper en suivant le tracé.
- 2: Prendre le dessus de la boîte et en découper les bordures. Couper dans le sens de la largeur le grand rectangle obtenu. Sur chacune de ces deux pièces de carton, découper une ouverture de façon à obtenir une fenêtre d'environ 7 cm de largeur sur 8 cm de hauteur.
- 3: Placer un morceau de papier calque entre les deux cartons et le fixer pour qu'il soit bien tendu. Coller les deux cartons ensemble avec du ruban adhésif.
- 4: Peindre l'intérieur de la boîte en noir (facultatif) et décorer l'extérieur. Enfin, avec du ruban adhésif, fixer la loupe dans la boîte à l'endroit où il y a une fenêtre ronde.
- 5: D'une main, tenir la boîte. De l'autre main, tenir la plaque de papier calque. Pointer la boîte vers un objet éclairé, ou vers une fenêtre. Déplacer la plaque de papier calque d'avant en arrière jusqu'à obtenir une image nette.
Expérience de difficulté moyenne. Peut nécessiter l'aide d'un adulte (utilisation d'objets coupants).
Que voit-on ?
L'image qui apparaît sur le papier calque est renversée!
Explications
De manière simple
Si l'image est renversée, c'est à cause de la distance entre la loupe et l'objet regardé.
Allons plus loin dans l'explication
Ce que nous avons créer est une sorte de chambre noire, étudiée pour la première fois par Léonard de Vinci au XVIème siècle.
Une chambre noire (en latin camera obscura) est un instrument optique objectif qui permet d'obtenir une projection de la lumière sur une surface plane, c'est-à-dire d'obtenir une vue en deux dimensions très proche de la vision humaine.En fait, c'est une pièce(salle ou boite), peinte totalement en noir et percée d'un minuscule trou. La lumière entre par ce trou et va dessiner l'image renversée d'un objet ou d'un paysage sur un écran blanc.
Principe : Un trou suffisammant petit permet que chacun des "points" constituant l'objet observé soit projetés sur un seul "point" du film (un seul rayon lumineux partant d'un point donné de l'objet atteint l'écran). Si le trou est trop gros, l'image sera floue... L'image est à l'envers et pourtant il n'y a pas de lentille convergente. C'est une des propriétés de la lumière de se comporter de cette façon. Par contre, l'image n'est nette qu'à une certaine distance et il n'existait alors aucune surface capable d'imprimer la lumière.
En 1540, Jérôme Cardan ajoute une lentille convergente derrière le petit trou : c'est une révolution. La lentille permet de donner une image parfaitement nette de l'objet, mais également d'agrandir le trou pour laisser passer plus de lumière sans perdre de la netteté.
Liens avec d'autres expériences
Expériences sur Wikidébrouillard
Les principes d'optique de la chambre noire apparaissent dans d'autres expériences sur Wikidébrouillard, comme: Loupe
Illusions d'optique et pré-cinéma
Autres expériences
Autres expériences avec le même concept, recherche sur internet (indiquer les liens).
Applications : liens avec le quotidien
Vers la photographie... Comme vous avez pu le devinez, cette invention a donné naissance, quelques siècle plus tard à l'appareil photographique, l'écran étant remplacé par une pellicule, soit une surface photosensible fixant la lumière.
Lieux propices à sa réalisation
L'objet à observer doit être dans un lieu très lumineux pour parvenir à voir quelque chose, étant donné que nous utilisons du papier calque...
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