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[ Wikidébrouillard ] Sténopé

Sténopé

De Wikidebrouillard.

('''Matériel''')
 
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{{avertissement}}
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{{vidéo|numérovidéo = <videoflash type="dailymotion">x4ya3h&v3=1</videoflash>}}
=='''Présentation de l'expérience'''==
=='''Présentation de l'expérience'''==
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pour obtenir une belle photo , on a juste besoin d'un simple trou ,de très faible diamètre!!
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Photographier sans appareil photo !! Pour obtenir une belle photo, on a juste besoin d'un simple trou, de très faible diamètre!! Et c'est parti pour la fabrication d'un sténopé.
== '''Matériel''' ==
== '''Matériel''' ==
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-[[Papier photo]]
 
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-Une boite
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* Du [[papier photo]]
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* Une boîte métallique
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* [[Image:Marteau.jpg|50px]] Un [[marteau]]
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* [[Image:Clou.jpg|50px]] Un [[clou]]
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* Une petite planche en bois
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* [[Image:Paire de ciseaux.jpg|50px]] Une [[paire de ciseaux]]
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* De la [[colle]] [[Image:Colle.jpg|50px]]
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* Du [[papier de verre]]
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* Une [[perceuse]]
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* Une feuille d’aluminium
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-[[Un marteau]]
+
== '''L'expérience''' ==
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-[[Un clou]]
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La photo de la vidéo :
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-Une petite planche à bois
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[[Image:stenope.jpg|400px]]
-
-[[une paire de ciseaux]]  
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D'autres photo réalisées au sténopé :
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<gallery>
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Image:photo1-.jpg|<center>Détails d'une haie de feuilles</center>
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Image:photo2.jpg|<center>Vue du parking devant les petits débrouillards</center>
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</gallery>
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{| class="alerte" class="noprint"
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| [[Image:Crystal Clear action info.png|12px|Information]] || <small>''Cliquez sur une vignette pour l’agrandir.''</small>
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|}
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-[[Un crayon]]
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==='''La manipulation'''===
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<u>Création du sténopé :</u><br/>
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Sur la paroi de la boite on perce un trou avec la perceuse. '''Attention''', cette manipulation est dangereuse pour les plus jeunes!
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On coupe à côté une petite lamelle de la feuille d’aluminium pour couvrir le trou créé précédemment. Puis on perce le centre de la lamelle avec un clou de façon à obtenir un trou de diamètre très fin.
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On colle ensuite la lamelle sur le trou de la boite.
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-[[colle]]
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On découpe deux autres lamelles d'aluminium, on les plie en équerre et on les colle à l'intérieur de la boite de façon à pouvoir fixer le papier photo.
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-[[Papier de verre]]
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De cette manière on obtient notre sténopé qui va nous servir d'appareil photo.
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'''Attention!''' En aucun cas les papiers photo ne doivent être exposé à la lumière.
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C'est pour cette raison qu'on les place dans l'obscurité d'une chambre noire.
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-[[Une perceuse]]
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<u>Prise de la photo :</u><br/>
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On place le papier photo dans une chambre noire. On sort en bouchant le trou jusqu'à l'endroit de la prise de la photo. On pose le sténopé de façon à ce qu'il ne bouge pas (pour avoir une photo nette). On retire le cache du trou durant une période qui peut varier de quelques secondes à une minute, cela dépend de la taille du trou, de la luminosité ambiante, de l'orientation du soleil, du type du papier photo, ...
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-Une [[feuille d’aluminium]]
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On recache le trou du sténopé le temps de retourner dans la chambre noire où l'on développe la photo.
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== '''L'expérience''' ==
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==='''En vidéo'''===
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==='''La manipulation'''===
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Sur les parois de la boite on perce un trou moyennant la perceuse.
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On coupe d'un autre cote une petite lamelle qui peut couvrir le trou créer précédemment dans la boite et on la perce avec un clou de façon à obtenir un petit trou de diamètre très fine centré au milieu de la lamelle.
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On colle après la lamelle sur le trou de la boite.
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De cette manière on obtient notre boite noir qui va servir pour une appareil photo,on rajoute deux lamelles à l'interieur de la boite de façon à fixer les papiers photo qu'on va les placer après.
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!!!Les papiers photo ne doivent pas être exposé dans aucun cas à la lumière.
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c'est pour cette raison on place nos papiers photo à l'obscurité ou dans chambre à lumière rouge.
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==='''Que voit-on ?===
==='''Que voit-on ?===
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Les points importants à observer !!!
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Une fois développée, on obtient une photo en négatif du paysage.
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==='''De manière simple'''===
==='''De manière simple'''===
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Je propose une explication scientifique de manière simple, de la façon la plus imagée possible.<br>
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Lorsqu'on retire le cache, les rayons de lumière renvoyés par les objets du paysage passent par le trou et viennent sur le papier photo.
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Imaginez que vous expliquer l'expérience à un enfant ou à une personne non scientifique.
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Celui-ci est sensible à la lumière, l'image du paysage s'y imprime.  
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L'image est en négatif et à l'envers; les couleurs claires deviennent foncées, les objets à gauche arrivent à droite et ceux du haut arrive en bas, et inversement.
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Les rayons qui arrivent par le haut du trou, passent à travers celui-ci et continuent leur chemin vers le bas de la boite, donc du papier photo. L'image se retrouve inversée.
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=== '''Questions sans réponses''' ===
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[[Image:formation_image.jpg|500px|<center>]]   
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Ici je mets les questions soulevées par l'expérience, qui n'ont pas trouvées de réponses !!
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=== '''Allons plus loin dans l'explication''' ===
=== '''Allons plus loin dans l'explication''' ===
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Développons les concepts scientifiques associés.<br>
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La formation de l'image à travers un trou résulte de deux déterminants fondamentaux, la géométrie et la diffraction.
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Ne pas hésiter à faire des liens avec l'encyclopédie :[http://fr.wikipedia.org/wiki/Accueil Wikipédia ]
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[[Image:dessin_stenope.jpg|500px|]]   
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Le premier déterminant fondamental est la géométrie: la taille du trou détermine directement la taille de la tache image produite par un point lumineux du paysage.
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Plus la taille du trou sera faible et plus la taille de la tache sera petite. On pourra obtenir ainsi des images très bien résolues qui permettront de distinguer des détails du payasage.
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Cependant, si le trou est très petit, il y aura peu de lumière qui passera et à la limite, plus aucun détecteur ne sera capable de percevoir l'image.
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Mais cette limite n'est pas fondamentale car si on éclaire le paysage avec une source lumineuse très puissante on peut à nouveau observer l'image avec ses détails les plus fins.
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Le deuxième déterminant vraiment fondamental et incontournable est la diffraction: Elle correspond à "l'éparpillement" de la lumière au passage du trou.
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Cet "éparpillement" se fait dans un cone centré sur le trou et dans la direction des rayons géométriques.
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L'angle au sommet du cone est d'autant plus grand que le trou est petit. L'effet au niveau de l'image est donc l'inverse de l'effet géométrique.
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Si on considère la diffraction, plus on réduit la taille du trou et plus l'image d'un point lumineux sera grosse, ce qui produira des images floues sans détails fins visibles.
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On considère que la taille optimale du trou est obtenue quand le diamètre de la tache géométrique est la même que celle de la tache de diffraction.
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[[Image:graphe_stenope.jpg|500px]] 
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Les explications sont données sur les figures ci-dessus. Le graphe de la taille optimale du trou donne typiquement un diamètre de 800 µm pour une distance trou / plan focal de 500 mm et une longueur d'onde de 0.6 µm.
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== '''Un peu de vocabulaire''' ==
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Sénopé est un mot d'origine grecque qui signifie "petit trou"
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== '''Questions à expérimenter''' ==
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Si on ne dispose pas de papier photo ni de laboratoire pour développer, que peut-on faire avec un matériel plus actuel ?
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Par exemple on peut imaginer remplacer la pellicule photo par du papier calque translucide. En observant par derrière, on doit voir l'image. La luminosité de cette image sera faible, même si le paysage est éclairé par le soleil.
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Pourrait-on utiliser son appareil photo pour photographier le calque ? Peut-on augmenter le temps de pose pour compenser la faible luminosité de l'image ?
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Est-ce que ça marche encore si on enlève le calque ?
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== '''Liens avec d'autres expériences''' ==
== '''Liens avec d'autres expériences''' ==
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==='''Expériences sur le Wikidébrouillard'''===
+
==='''Expériences sur Wikidébrouillard'''===
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* Voir les expériences de la [[:catégorie:optique]]
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* [[Illusions d'optique et pré-cinéma]]
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==='''Autres expériences'''===
 
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Liens internet.<br>
 
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Pourquoi ne pas [[Aide:Aide#Comment_cr.C3.A9er_une_nouvelle_page_.3F|créer la fiche expérience]] !
 
== '''Applications : liens avec le quotidien''' ==
== '''Applications : liens avec le quotidien''' ==
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=='''Catégories'''==
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== Des liens internet sur le sténopé ==
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Penser à fixer les disciplines scientifiques qui correspondent à l'expérience. <br>
+
*La technique
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Remplacer "à classer" parla discipline correspondante. Vous pouvez en rajouter plusieurs mais une par une. Voir [[:Catégorie:discipline|les catégories existantes]].
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** [http://fr.wikipedia.org/wiki/St%C3%A9nop%C3%A9 Le sténopé sur Wikipédia]
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**[http://www.galerie-photo.com/stenope.html Site de galerie photo] : sur cette page,  Robert Colognoli nous explique la photographie au sténopé.
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*La réalisation
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** [http://scienceamusante.net/wiki/index.php?title=St%C3%A9nop%C3%A9 Le sténopé sur scienceamusante.net]
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**Fabriquer un appareil photo [http://www.virusphoto.com/682-fabriquer-son-propre-appareil-photo-avec-une-boite-de-conserve.html avec une boite de conserve]
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**Fabriquer un appareil photo [http://www.virusphoto.com/1052-fabriquer-un-appareil-photo-avec-une-boite-dallumettes.html avec une boite d'allumettes]
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*Le résultat
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**[http://6tdebmidipy.blogspot.com/2008/07/stnozine-bagatelle.html Le sténozine] des Petits Débrouillards de Toulouse
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**[http://www.flickr.com/search/groups/show/?q=st%C3%A9nop%C3%A9&m=pool&w=75849697%40N00 Diaporama sténopé FlickR]
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[[Catégorie:à classer]]
+
[http://www.instructables.com/tag/?sort=none&q=photo&limit:type:id=on Toutes sortes de réalisations] autour de la photo sur Instructables (en anglais mais très bien illustrées !)
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[[Catégorie:à classer]]
+
 
-
[[Catégorie:Vidéo à réaliser]]
+
=='''Catégories'''==
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[[Catégorie:physique]]
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[[Catégorie:optique]]
 +
[[Catégorie:lumière]]
[[Catégorie:Orthographe et style à corriger]]
[[Catégorie:Orthographe et style à corriger]]
[[Catégorie:Contenus à développer]]
[[Catégorie:Contenus à développer]]
[[Catégorie:Fiche à Valider]]
[[Catégorie:Fiche à Valider]]
[[Catégorie:expérience]]
[[Catégorie:expérience]]

Version actuelle en date du 13 avril 2016 à 08:41

Modèle:Vidéo

Sommaire

Présentation de l'expérience

Photographier sans appareil photo !! Pour obtenir une belle photo, on a juste besoin d'un simple trou, de très faible diamètre!! Et c'est parti pour la fabrication d'un sténopé.

Matériel

L'expérience

La photo de la vidéo :

D'autres photo réalisées au sténopé :

Information Cliquez sur une vignette pour l’agrandir.

La manipulation

Création du sténopé :
Sur la paroi de la boite on perce un trou avec la perceuse. Attention, cette manipulation est dangereuse pour les plus jeunes! On coupe à côté une petite lamelle de la feuille d’aluminium pour couvrir le trou créé précédemment. Puis on perce le centre de la lamelle avec un clou de façon à obtenir un trou de diamètre très fin. On colle ensuite la lamelle sur le trou de la boite.

On découpe deux autres lamelles d'aluminium, on les plie en équerre et on les colle à l'intérieur de la boite de façon à pouvoir fixer le papier photo.

De cette manière on obtient notre sténopé qui va nous servir d'appareil photo. Attention! En aucun cas les papiers photo ne doivent être exposé à la lumière. C'est pour cette raison qu'on les place dans l'obscurité d'une chambre noire.

Prise de la photo :
On place le papier photo dans une chambre noire. On sort en bouchant le trou jusqu'à l'endroit de la prise de la photo. On pose le sténopé de façon à ce qu'il ne bouge pas (pour avoir une photo nette). On retire le cache du trou durant une période qui peut varier de quelques secondes à une minute, cela dépend de la taille du trou, de la luminosité ambiante, de l'orientation du soleil, du type du papier photo, ... On recache le trou du sténopé le temps de retourner dans la chambre noire où l'on développe la photo.

Que voit-on ?

Une fois développée, on obtient une photo en négatif du paysage.


Explications

De manière simple

Lorsqu'on retire le cache, les rayons de lumière renvoyés par les objets du paysage passent par le trou et viennent sur le papier photo. Celui-ci est sensible à la lumière, l'image du paysage s'y imprime. L'image est en négatif et à l'envers; les couleurs claires deviennent foncées, les objets à gauche arrivent à droite et ceux du haut arrive en bas, et inversement. Les rayons qui arrivent par le haut du trou, passent à travers celui-ci et continuent leur chemin vers le bas de la boite, donc du papier photo. L'image se retrouve inversée.

Allons plus loin dans l'explication

La formation de l'image à travers un trou résulte de deux déterminants fondamentaux, la géométrie et la diffraction.

Le premier déterminant fondamental est la géométrie: la taille du trou détermine directement la taille de la tache image produite par un point lumineux du paysage. Plus la taille du trou sera faible et plus la taille de la tache sera petite. On pourra obtenir ainsi des images très bien résolues qui permettront de distinguer des détails du payasage. Cependant, si le trou est très petit, il y aura peu de lumière qui passera et à la limite, plus aucun détecteur ne sera capable de percevoir l'image. Mais cette limite n'est pas fondamentale car si on éclaire le paysage avec une source lumineuse très puissante on peut à nouveau observer l'image avec ses détails les plus fins.

Le deuxième déterminant vraiment fondamental et incontournable est la diffraction: Elle correspond à "l'éparpillement" de la lumière au passage du trou. Cet "éparpillement" se fait dans un cone centré sur le trou et dans la direction des rayons géométriques. L'angle au sommet du cone est d'autant plus grand que le trou est petit. L'effet au niveau de l'image est donc l'inverse de l'effet géométrique. Si on considère la diffraction, plus on réduit la taille du trou et plus l'image d'un point lumineux sera grosse, ce qui produira des images floues sans détails fins visibles.

On considère que la taille optimale du trou est obtenue quand le diamètre de la tache géométrique est la même que celle de la tache de diffraction.

Les explications sont données sur les figures ci-dessus. Le graphe de la taille optimale du trou donne typiquement un diamètre de 800 µm pour une distance trou / plan focal de 500 mm et une longueur d'onde de 0.6 µm.


Un peu de vocabulaire

Sénopé est un mot d'origine grecque qui signifie "petit trou"


Questions à expérimenter

Si on ne dispose pas de papier photo ni de laboratoire pour développer, que peut-on faire avec un matériel plus actuel ?

Par exemple on peut imaginer remplacer la pellicule photo par du papier calque translucide. En observant par derrière, on doit voir l'image. La luminosité de cette image sera faible, même si le paysage est éclairé par le soleil.

Pourrait-on utiliser son appareil photo pour photographier le calque ? Peut-on augmenter le temps de pose pour compenser la faible luminosité de l'image ?

Est-ce que ça marche encore si on enlève le calque ?


Liens avec d'autres expériences

Expériences sur Wikidébrouillard


Applications : liens avec le quotidien

C'est de la culture, ça aide à comprendre le monde !!


Des liens internet sur le sténopé

Toutes sortes de réalisations autour de la photo sur Instructables (en anglais mais très bien illustrées !)

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