Les ombres et la formation des images

I. QU'EST-CE QUE LA LUMIÈRE ET COMMENT VOYONS-NOUS ?

1. La lumière : une source indispensable

Pour voir une ombre ou une image, tu as besoin de lumière. Sans lumière, tu ne vois rien. La lumière vient d’une source lumineuse. Une source lumineuse, c’est un objet qui produit sa propre lumière. Par exemple, le soleil est une source lumineuse naturelle. La flamme d’une bougie, une lampe torche, une ampoule électrique sont des sources lumineuses artificielles. La lumière se déplace en ligne droite. C’est très important. Retiens bien cette idée : la lumière voyage en ligne droite. Elle ne tourne pas, elle ne fait pas de zigzag. Elle va tout droit.

Définition : Une source lumineuse est un objet qui produit de la lumière.

2. Les objets opaques, transparents et translucides

Quand la lumière rencontre un objet, trois choses peuvent arriver.

• Objet transparent : la lumière le traverse complètement. Tu vois à travers. Exemple : le verre d’une fenêtre, l’eau propre dans une bouteille.
• Objet translucide : la lumière le traverse un peu, mais tu ne vois pas nettement à travers. Exemple : le verre dépoli d’une salle de bain, un sac en plastique fin.
• Objet opaque : la lumière ne le traverse pas du tout. Elle est arrêtée. Exemple : un mur, un arbre, ton corps, un carton.

C’est avec les objets opaques que tu vas créer des ombres. Quand la lumière est bloquée par un objet opaque, elle ne peut pas passer derrière. Il y a donc une zone d’ombre.

II. LA FORMATION DES OMBRES

1. Comment se forme une ombre ?

Une ombre se forme quand un objet opaque bloque le trajet de la lumière. La lumière va tout droit. Si elle rencontre un obstacle opaque, elle ne peut pas continuer. La zone située derrière l’objet, dans la direction de la lumière, reste dans le noir. Cette zone noire, c’est l’ombre.

Définition : L’ombre est une zone privée de lumière, située derrière un objet opaque qui bloque la lumière.

Imagine que tu es à la gare de Bouaké, en plein soleil. Un gbaka est garé. Le soleil éclaire le gbaka. Derrière le gbaka, le sol est sombre. C’est l’ombre du gbaka. Plus le soleil est bas (le matin ou le soir), plus l’ombre est longue. Plus le soleil est haut (à midi), plus l’ombre est courte. Pourquoi ? Parce que la direction des rayons du soleil change.

2. Les caractéristiques d’une ombre

• La forme : l’ombre a la forme de l’objet, mais elle peut être déformée si la surface n’est pas plate.
• La taille : la taille de l’ombre dépend de la distance entre la source de lumière et l’objet, et de la distance entre l’objet et l’écran (le sol, le mur).
• La netteté : si la source de lumière est petite (une lampe torche), l’ombre est nette. Si la source est grande (le soleil), l’ombre peut être un peu floue sur les bords.

3. Expérience simple à faire chez toi

Prends une lampe torche et ta main. Dans une pièce sombre, allume la lampe torche et dirige-la vers un mur. Place ta main entre la lampe et le mur. Que vois-tu ? L’ombre de ta main apparaît sur le mur. Approche ta main de la lampe : l’ombre devient plus grande. Éloigne ta main de la lampe : l’ombre devient plus petite. Approche ta main du mur : l’ombre devient nette. Éloigne ta main du mur : l’ombre devient floue. Tu viens de comprendre comment fonctionnent les ombres.

III. LES IMAGES : COMMENT SE FORMENT-ELLES ?

1. Image et ombre : deux choses différentes

Attention, ne confonds pas une ombre et une image. Une ombre est une zone noire. Une image, elle, montre les détails de l’objet : les couleurs, les formes précises, les visages. Une image est une reproduction visuelle d’un objet. Elle peut être réelle ou virtuelle.

Définition : Une image est la reproduction d’un objet obtenue grâce à la lumière.

2. Comment se forme une image sur un écran ?

Pour former une image, tu as besoin d’une source de lumière, d’un objet et d’un écran. Mais il faut un système optique. Par exemple, un projecteur de cinéma. La lumière traverse un film (l’objet) et un système de lentilles. Les lentilles dévient les rayons lumineux pour les faire converger sur un écran. L’image apparaît alors sur l’écran. Elle est souvent plus grande que l’objet de départ. C’est ce qui se passe quand tu regardes un film en plein air à Yopougon.

3. L’image dans un miroir

Quand tu te regardes dans un miroir, tu vois ton reflet. C’est une image virtuelle. Elle n’est pas sur l’écran. Elle semble être derrière le miroir. La lumière rebondit sur toi, va sur le miroir, et le miroir la renvoie vers tes yeux. Ton cerveau croit que la lumière vient de derrière le miroir. C’est pourquoi tu as l’impression de voir ton double.

Règle : Une ombre est noire et ne montre aucun détail. Une image montre les couleurs et les détails de l’objet.

IV. APPLICATION DANS LA VIE COURANTE EN CÔTE D’IVOIRE

1. Les ombres pour se protéger du soleil

En Côte d’Ivoire, le soleil est très fort. Tu cherches souvent l’ombre d’un arbre ou d’un hangar pour te reposer. Les marchands au marché de Treichville installent des bâches pour créer de l’ombre sur leurs étals. Ils utilisent le principe de l’ombre pour protéger leurs produits du soleil.

2. Les images dans les spectacles

Lors des fêtes de quartier, on installe un grand drap blanc et un projecteur. Le projecteur envoie la lumière à travers un film. L’image des acteurs apparaît sur le drap. Toute la famille peut regarder le film. C’est une application directe de la formation des images.

3. Les jeux d’ombres

Tu peux t’amuser à faire des ombres chinoises avec tes mains. Place tes mains entre une source de lumière et un mur. En changeant la forme de tes mains, tu crées des ombres qui ressemblent à des animaux : un chien, un oiseau, un crocodile. C’est un jeu amusant et éducatif.