Les rayons lumineux voyagent à des vitesses différentes à travers différentes substances. Lorsque la lumière se déplace d'un matériau à un autre, le changement de vitesse au fur et à mesure qu'elle ralentit ou accélère fait fléchir les rayons lumineux. Cette courbure est appelée réfraction. Certaines substances, telles que l'eau ou certaines formes de verre, peuvent courber les rayons lumineux de sorte que la lumière blanche que nous voyons normalement soit séparée en couleurs de l'arc-en-ciel. Vous pouvez démontrer et explorer la réfraction de la lumière avec des activités simples.
L'eau
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L'apparence des objets lorsqu'ils sont dans l'eau ou vus à travers l'eau est une illustration de la réfraction de la lumière. Utilisez des verres à boire ordinaires ou des bocaux ronds avec des côtés lisses pour de meilleurs résultats. Placez un crayon dans un récipient en verre et regardez-le à travers le côté du récipient, en notant que le crayon regarde droit. Remplissez ensuite le récipient à moitié avec de l'eau. Lorsque vous regardez à travers le côté, vous verrez un déplacement au niveau de la ligne de flottaison, donnant l'impression que le crayon se plie ou est même cassé en deux morceaux.
Placez des lignes parallèles de plusieurs pouces de long sur une surface plane. Utilisez au moins trois couleurs différentes. Le marqueur sur papier fonctionnera, mais le ruban de couleur sur un tableau ou une autre surface lisse résistera mieux aux déversements accidentels. Placez un verre ou un bocal sur les lignes. Regardez à travers la vitre les lignes de l'autre côté, en observant d'où elles émergent sous la vitre. Remplissez le verre d'eau et observez à nouveau. Vous verrez que les lignes derrière le verre rempli d'eau semblent se plier d'un côté ou de l'autre. Selon la taille de votre pot et de vos lignes, vous pouvez également voir que les lignes sont apparemment divisées ou déplacées d'un côté ou de l'autre lorsqu'elles sont vues à travers l'eau.
Arcs en ciel
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Les arcs-en-ciel sont les couleurs produites par la lumière réfractée. Pour créer un arc-en-ciel à l'extérieur, utilisez un arroseur. Réglez l'arroseur pour produire une fine pulvérisation. Promenez-vous dans la brume, en la regardant pour trouver où vous voyez un arc-en-ciel. Regardez également les objets autour de l'arroseur pour trouver d'autres arcs-en-ciel.
Faites un arc-en-ciel à l'intérieur avec un verre d'eau. Placez le verre sur un rebord de fenêtre ensoleillé ou sur une table devant une fenêtre ensoleillée. Regardez le sol devant le rebord de la fenêtre ou la table pour trouver où un arc-en-ciel apparaît. Placez une feuille de papier blanc sur le sol à l'endroit où se trouve l'arc-en-ciel pour le voir plus en détail. Utilisez une lampe de poche dans une pièce sombre au lieu de la lumière du soleil pour une variation de cette activité.
Prismes
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Les prismes sont des morceaux de verre à plusieurs faces qui réfractent la lumière. Placez un prisme à trois côtés dans un rayon de soleil et déplacez-le pour voir les couleurs produites sur les surfaces où tombe la lumière à travers le prisme.
Placez un prisme sur un journal ou une autre page imprimée. Essayez de lire à travers différentes surfaces du prisme pour voir à quoi ressemble le type sous différents angles. Utilisez un prisme de la même manière sur des images ou des photographies.