Voici un nouvel article permettant de percer certains secrets de la lumière et de l'eau à l'aide de tours de magie !
Les Soucoupes vous présentent en images deux des tours découverts pendant cette séance :
Matériel
- 1 récipient transparent
- 1 récipient plus petit que le premier transparent et en PYREX
- De l’huile de tournesol
- Pour aller plus loin vous aurez besoin d'un récipient en plastique transparente et d'eau
- Remplissez les récipients d'huile de tournesol
- Plonger le récipient en Pyrex dans l'huile contenu dans le second récipient (Une formule magique à ce moment là fait toujours son effet)
- Le récipient en Pyrex disparaît !
Un objet est visible grâce à la lumière qu'il renvoi. La preuve, dans le noir pas de lumière et on ne voit rien ! Par exemple, mon stylo bleu absorbe toutes les couleurs sauf le bleu qu'il renvoi. C'est pour cela que je vois mon stylo et que je le vois bleu et non vert.
Un objet transparent (qui laisse passer la lumière) devrait normalement être invisible... mais pourtant nous voyons le verre que nous utilisons pour boire !
Ceci est possible car la lumière qui passe par le verre est légèrement décalée (réfractée) et reflétée. Nos yeux et notre cerveau s'en rendent compte et nous voyons le verre.
Dans le cas de mon récipient en Pyrex, nous pouvons le voir dans des conditions normal car la lumière est légèrement décalée (réfractée) lorsqu'elle le traverse. Cependant, dans l'huile tout change !
L'huile réfracte la lumière de la même façon que le Pyrex. Donc lorsque la lumière arrive au Pyrex, l'huile à déjà fait le boulot et la lumière ne sera pas réfractée lors de son passage dans le Pyrex. Nous ne voyons donc plus le récipient, on a l'impression qu'il disparaît !
Pour bien comprendre il est possible de tester avec de l'eau. Par exemple en mettant de l'eau seulement dans le grand récipient ou de l'eau seulement dans le récipient en Pyrex, ou encore toutes autres modifications de paramètres.
Voici en détail le chemin de la lumière dans différents cas, ce qui permet de mieux comprendre ce qu'il se passe étape par étape.
Dans le cas d'un récipient en Pyrex contenant de l'huile :
- la lumière arrive sur le premier récipient, elle est réfractée car le verre de ce récipient ne dévie pas la lumière de la même façon que l'air. Nous voyons donc ce premier récipient malgré sa transparence.
- La lumière passe ensuite dans l’huile. La lumière est en partie absorbée par l’huile qui ne laisse passer que le jaune, nous voyons donc l'huile jaune. De plus l'huile dévie elle aussi la lumière car elle ne dévie pas la lumière de la même façon que le verre. On dit que son indice de réfraction n'est pas le même que le verre.
- La lumière passe ensuite dans le Pyrex du second récipient, rien ne se passe car le Pyrex et l'huile dévient la lumière de la même façon donc l'huile a déjà fait le travail et le Pyrex n'a plus rien à faire. Le récipient est invisible !
- Dans l’huile présente dans l’éprouvette, rien ne se passe
- Encore dans le pyrex, rien ne se passe pour la même raison que précédemment.
- La lumière passe dans l’huile, rien ne se passe non plus
- Et pour finir, la lumière arrive sur le premier récipient, elle est réfractée car le verre de ce récipient ne dévie pas la lumière de la même façon que l'huile.
Dans le cas d'un récipient en Pyrex ne comportant pas d’huile mais de l’eau ou de l’air
- La lumière arrive sur le premier récipient, elle est réfractée. nous le voyons donc.
- La lumière passe dans l’huile. Elle est de nouveau réfractée
- Elle passe ensuite dans le pyrex de mon éprouvette, rien ne se passe
- Puis dans l’air/l’eau présent dans le récipient en pyrex, la lumière est réfractée Car l'air/l'eau dévie la lumière d'une façon différente de l'huile et le pyrex.
- De nouveau dans le pyrex, la lumière est réfractée. Car le pyrex dévie la lumière d'une façon différente de l'eau/l'air. Le récipient en Pyrex est visible !
- La lumière passe dans l’huile
- La lumière arrive sur le premier récipient, elle est réfractée.
Dans le cas d'un récipient en verre comportant de l'huile.
- La lumière arrive sur le premier récipient, elle est réfractée. nous le voyons donc.
- La lumière passe dans l’huile. Elle est de nouveau réfractée
- Elle passe dans le verre, la lumière est réfractée car le verre ne dévie pas la lumière de la même façon que l'huile. Le verre est visible.
- Dans l’huile présente dans le verre, la lumière est réfractée car le verre ne dévie pas la lumière de la même façon que l'huile
- De nouveau dans le verre, la lumière est réfractée car le verre ne dévie pas la lumière de la même façon que l'huile.
- La lumière passe dans l’huile. Elle est de nouveau réfractée
- La lumière arrive sur le premier récipient, elle est réfractée.
Ce tour magie permet de rendre visible le décalage (la réfraction) de la lumière dans l'eau.
La lumière est légèrement déviée lors du passage de l'eau à l'air. Cette déviation à pour conséquence le décalage de l'image.
Densita Séparis !
Matériel
Les liquides ne se mélangent pas ! Mais pourquoi?
Les jeunes se rendent vite compte que les solution sont différente. Il y en a une qui rend les doigt et la table bien collante !
C'est le même phénomène que l'on observe avec l'huile et l'eau. L'huile est moins dense que l'eau (un litre d'huile et plus léger qu'un litre d'eau). Elle se retrouvera donc au dessus.
Loupila Loupilos !
Essayez d'utiliser la loupe pour projeter en temps réel ce qu'il se passe dans la pièce !
Regardez bien l'image obtenue, elle est à l'envers ! le haut est en bas et la gauche est à droite !
Repousse Poivrousse !
Il existe sur l'eau une tension, appelée tension superficielle, qui va porter les grain de poivre.
Dans notre expérience cette tension est égale sur toute la surface du saladier, donc le poivre recouvre l'eau de manière égale. Cependant lorsque l'on ajoute du savon, on diminue la tension superficielle de l'eau au centre du saladier. Les grain de poivre seront donc déplacés vers les bords du saladier ou la tension superficielle est plus grande et peu les porter.
En novembre et décembre les Soucoupes vont réaliser deux épisodes de la Boîte à Bidouilles ! Ils vont être à tour de rôle scénariste, cadreur, réalisateur, monteur, acteur, ...
Sortie prévue des deux épisodes : le 19 décembre !
Kévin, l'animateur
Matériel
Que se passe-t-il ?
- Un verre
- De l'eau
- Un crayon
- Essayer de donne l'impression que le crayons est cassé mais sans réellement le casser !
- Plonger le crayons dans l'eau. (Une formule magique fait toujours sont effet ici aussi !)
La lumière est légèrement déviée lors du passage de l'eau à l'air. Cette déviation à pour conséquence le décalage de l'image.
Densita Séparis !
Matériel
- Des éprouvettes ou autres récipients assez fins
- De l'eau
- Des pipettes plastiques
- Du sucre
- Des colorants alimentaires
Vous devez fabriqué une série de solutions de couleurs différentes et de concentrations en sucre différentes. Si l'on teste l'expérience pour la première fois, il est plus simple de fabriquer 3 solutions différentes :
Que se passe-t-il ?
- Une solution sans sucre
- Une solution contenant 1/3 de sucre et 2/3 d'eau
- Une solution composée à moitiés de la solution 1 et à moitié de la solution 2
- Vous devez essayer d’empiler les différents liquide sans qu'ils se mélangent.
- Pour cela il faut ajouter les liquides un à un et goutte à gouttes dans les éprouvettes.
Les liquides ne se mélangent pas ! Mais pourquoi?
Les jeunes se rendent vite compte que les solution sont différente. Il y en a une qui rend les doigt et la table bien collante !
Le sucre ajouté va changer la densité de l'eau (le poids de l'eau pour 1 L). La solution la plus lourde (la plus dense) va se retrouver en bas, et la plus légère (la moins dense) en haut !
C'est le même phénomène que l'on observe avec l'huile et l'eau. L'huile est moins dense que l'eau (un litre d'huile et plus léger qu'un litre d'eau). Elle se retrouvera donc au dessus.
Cependant il y a tout de même une différence. L'huile et l'eau ne se mélangeront jamais (elle ne sont pas miscibles), même si on les mélanges.
Alors que nos trois solutions sont toutes composées d'eau et de sucre. Un simple retournement de l'éprouvette et tout est mélangé !
Loupila Loupilos !
Matériel
Déroulement
- Une loupe
- Une pièce avec des fenêtres
Essayez d'utiliser la loupe pour projeter en temps réel ce qu'il se passe dans la pièce !
Pour cela il suffit d'avoir une pièce avec des fenêtre (l’expérience marche beaucoup mieux avec la lumière du soleil et cela même si le ciel est gris).
Pour commencer les jeunes vont devoir chercher quelque chose pouvant servir d’écran (un mur clair, une affiche, une feuille, un t-shirt,...) puis en tatonnant il faut trouver la distance entre l'ecran et la loupe permettant d'obtenir une image nette. Cette distance s'appelle la distance focale.
Regardez bien l'image obtenue, elle est à l'envers ! le haut est en bas et la gauche est à droite !
Que se passe-t-il ?
La loupe est une lentille et fonctionne comme la lentille de notre œil qui s'appelle le cristallin. Cette lentille va concentrer la lumière provenant d'un objet, d'une fenêtre,... afin de reformer l'image
La loupe est une lentille et fonctionne comme la lentille de notre œil qui s'appelle le cristallin. Cette lentille va concentrer la lumière provenant d'un objet, d'une fenêtre,... afin de reformer l'image
Schéma
Matériel
Que se passe-t-il ?
- Un saladier
- De l'eau
- Du poivre
- Une goutte de liquide vaisselle
- Votre index
- Remplir le saladier d'eau
- Répandre du poivre sur l'eau
- Mettre un peu de savon au bout de votre doigt
- Toucher la surface de l'eau (La formule magique ne s'épuise jamais et fait encore de l'effet même après plusieurs tours !)
- Le poivre s'enfuie vers les bords du saladier !
La même expérience mais avec du lait et des colorants
Il existe sur l'eau une tension, appelée tension superficielle, qui va porter les grain de poivre.
On peut facilement observer cette tension lorsque l'on remplit un verre d'eau à ras bord. On peut observer une bosse se former au dessus du verre, de l'eau qui normalement devrait tomber est retenue par une sorte de "peau". C'est cela la tension superficielle !
Dans notre expérience cette tension est égale sur toute la surface du saladier, donc le poivre recouvre l'eau de manière égale. Cependant lorsque l'on ajoute du savon, on diminue la tension superficielle de l'eau au centre du saladier. Les grain de poivre seront donc déplacés vers les bords du saladier ou la tension superficielle est plus grande et peu les porter.
Et c'est sûr cette expérience que ce fini cet article !
Si vous aimez la magie, plein d'autres expériences de ce blog ou de laboiteabidouilles.com peuvent être transformer en tours de magie ! Pour cela il suffit de faire fonctionner votre imagination !!
En novembre et décembre les Soucoupes vont réaliser deux épisodes de la Boîte à Bidouilles ! Ils vont être à tour de rôle scénariste, cadreur, réalisateur, monteur, acteur, ...
En novembre vous pourrez découvrir les photos de la première séance de tournage et les première idées.
Puis en décembre vous découvrirez en avant première les deux nouveaux épisodes !
Sortie prévue des deux épisodes : le 19 décembre !
Kévin, l'animateur
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