La dispersion de la lumière fait référence à la pratique consistant à séparer un faisceau de lumière blanche en différentes couleurs qui composent un faisceau de lumière. Utilisez un prisme pour le démontrer. Isaac Newton a été le premier à découvrir que chaque faisceau de lumière est composé d'un spectre complet de couleurs. Bien que les gens connaissaient les prismes auparavant, ils avaient toujours cru que les prismes donnaient de la couleur à la lumière. Les expériences de Newton ont prouvé que les prismes ne dispersaient la lumière que dans différentes bandes de couleurs.
En savoir plus sur les arcs-en-ciel
Demandez aux élèves s'ils pensent que les couleurs d'un arc-en-ciel apparaissent toujours dans le même ordre. Demandez-leur de dessiner à quoi ils pensent qu'un arc-en-ciel ressemble. Montrez aux élèves comment créer un arc-en-ciel à l'aide d'un prisme. Comparez l'arc-en-ciel créé par le prisme à l'arc-en-ciel que les élèves ont colorié. Demandez aux élèves de noter les différences entre les deux arcs-en-ciel. Expliquez que tous les faisceaux lumineux contiennent le spectre complet des couleurs, mais que ce spectre ne peut être vu que lorsque le faisceau lumineux traverse un prisme. Expliquez que chaque arc-en-ciel contient toujours les couleurs rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet et que ces couleurs apparaissent toujours dans cet ordre.
Faire un prisme
Les élèves peuvent créer leur propre prisme avec de la gélatine transparente. Préparez la gélatine en utilisant la moitié de la quantité d'eau recommandée sur l'emballage et versez la gélatine dans un moule carré ou rectangulaire tel qu'un récipient en plastique réutilisable ou un petit plat allant au four. Une fois la gélatine durcie, retirez-la du moule et découpez-la en différentes formes de prismes, comme un demi-cercle, un milieu large avec des extrémités fines ou un milieu fin avec des extrémités larges. Passez une lampe de poche à travers la gélatine pour voir comment la lumière est dispersée et courbée. Demandez aux élèves de noter comment la lumière se comporte différemment lorsqu'elle traverse différents prismes. Placez un peigne en plastique entre la lampe de poche et le prisme en gélatine et notez comment les lignes du peigne permettent de voir plus facilement la façon dont la lumière est courbée par le prisme.
Dans le noir
Les élèves acquièrent une meilleure compréhension du comportement de la lumière en observant la formation d'un arc-en-ciel dans une pièce sombre. Pour cette expérience, utilisez du papier de construction noir pour couvrir le faisceau de la lampe de poche, mais coupez d'abord une petite fente au centre de ce morceau de papier. Remplissez une petite baignoire en plastique transparent avec de l'eau et penchez un miroir dans l'eau à une extrémité de la baignoire. Faites briller la lumière sur le miroir. Tenez une carte blanche vierge pour capter le faisceau de lumière réfléchi.
Prisme inversé
Tout comme un prisme disperse un faisceau de lumière blanche, les couleurs de l'arc-en-ciel lorsqu'elles brillent à travers un prisme sortiront à l'autre extrémité sous la forme d'un faisceau de lumière blanche. Pour mieux comprendre, prenez trois lampes de poche et recouvrez-les de différentes couleurs translucides, une rouge, une bleue et une verte. Expliquez que ce sont les couleurs primaires de la lumière. Demandez aux élèves de prédire ce qui se passera lorsqu'ils combineront les différents faisceaux lumineux. Baissez les lumières et vérifiez les résultats en faisant briller les faisceaux contre une feuille de papier blanc.