Lumière : spectre, infrarouge et ultraviolet

Complète avec le mot qui convient.

1. La séparation des couleurs de la lumière blanche par un prisme s’appelle la .
   C’est la dispersion : chaque couleur est déviée d’un angle différent.
2. La bande colorée obtenue sur l’écran s’appelle le de la lumière blanche.
   C’est le spectre, continu, du rouge au violet.
3. Une lumière d’une seule couleur est dite .
   Mono = une seule : c’est le cas de la lumière d’un laser.
4. Un mélange de lumières de toutes les couleurs, comme celle du Soleil, est dit .
   Poly = plusieurs : la lumière blanche est polychromatique.
5. Après le prisme, la couleur la plus déviée est le .
   Le rouge est le moins dévié, le violet le plus dévié.

Écris le mot entre parenthèses qui convient.

1. Un laser violet traverse un prisme : l’écran montre (une bande colorée, une tache violette).
   Lumière monochromatique : elle est déviée (beaucoup, c’est du violet), mais reste une tache violette.
2. Un rayon de Soleil passe par le trou d’un volet, puis par un prisme : l’écran montre (une bande colorée, une tache blanche).
   La lumière du Soleil est blanche, donc polychromatique : une bande colorée, du rouge au violet.
3. Dans un arc-en-ciel principal, la couleur du bord extérieur est le (rouge, violet).
   Le rouge est à l’extérieur de l’arc principal, le violet à l’intérieur.
4. Un matin, le Soleil vient de se lever à l’est : pour voir un arc-en-ciel, on regarde vers l’ (est, ouest).
   On voit l’arc-en-ciel en tournant le dos au Soleil : le Soleil est à l’est, on regarde vers l’ouest.

Lina éclaire un prisme avec une lampe blanche, puis avec un laser bleu, puis de nouveau avec la lampe.

1. Avec la lampe, la couleur du spectre la plus proche de l’endroit où arriverait le faisceau sans prisme est le .
   Le rouge est le moins dévié : c’est lui qui reste le plus près de la direction de départ.
2. Par rapport à la tache d’un laser rouge, la tache du laser bleu est déviée (plus, moins).
   Du rouge au violet, la déviation augmente : le bleu est plus dévié que le rouge.
3. Avec la lampe, elle place après le prisme une lentille qui rassemble toutes les couleurs du spectre en un même point de l’écran : la tache y est .
   Les couleurs réunies redonnent du blanc : elles étaient déjà dans la lumière blanche, le prisme ne fait que les séparer.

Complète.

1. Ordre du spectre : rouge, orange, , vert.
   Rouge, orange, jaune, vert, bleu, violet.
2. Ordre du spectre : vert, , violet.
   Entre le vert et le violet : le bleu.
3. La couleur placée entre le rouge et le jaune est l’.
   Rouge, orange, jaune.
4. Un filtre ne colore pas la lumière : il lui des couleurs (ajoute, retire).
   Il retire des couleurs à la lumière qui le traverse ; il n’en ajoute jamais.

Quelle couleur sort du filtre ? Écris la couleur, ou « rien ».

1. Un filtre qui ne laisse passer que le violet, éclairé en lumière blanche :
   La lumière blanche contient le violet : il sort du violet.
2. Le même filtre, éclairé par un laser vert :
   Le laser n’apporte que du vert, que le filtre absorbe : il ne sort rien, on voit du noir.
3. Un filtre qui ne laisse passer que le jaune, éclairé par un laser jaune :
   Le jaune arrive et le filtre le laisse passer : il sort du jaune.
4. Un filtre qui laisse passer du rouge au vert, en lumière blanche, puis un prisme : nombre de couleurs sur l’écran :
   Passent le rouge, l’orange, le jaune et le vert : 4 bandes ; le bleu et le violet sont absorbés.

Voici, sur le spectre, ce que laissent passer deux filtres (les couleurs absorbées sont en noir).
Filtre AFiltre B

1. En lumière blanche, nombre de couleurs qui sortent du filtre A :
   A laisse passer le rouge, l’orange et le jaune : 3 couleurs.
2. La lumière blanche traverse A, puis B. Il sort :
   Seule couleur laissée par les deux : le jaune.
3. En lumière blanche, B absorbe le rouge, l’orange et le .
   B ne garde que le jaune, le vert et le bleu : il absorbe aussi le violet.
4. Un laser vert traverse A, puis B. Il sort :
   A absorbe le vert : il n’arrive rien sur B, il ne sort rien, même si B laisserait passer le vert.

Complète avec le mot qui convient.

1. Le rayonnement invisible situé au-delà du rouge du spectre est l’.
   L’infrarouge : « infra » veut dire « en dessous » du rouge.
2. Le rayonnement invisible situé au-delà du violet est l’.
   L’ultraviolet : « ultra » veut dire « au-delà » du violet.
3. En 1800, l’astronome découvre l’infrarouge avec des thermomètres.
   William Herschel trouve la température la plus élevée juste au-delà du rouge.
4. En 1801, Ritter découvre l’ultraviolet grâce à un sel d’ qui noircit à la lumière.
   Un sel d’argent noircit encore plus vite au-delà du violet, où l’on ne voit rien.
5. Une substance qui brille dans le visible quand on l’éclaire en ultraviolet est dite .
   Elle est fluorescente : elle rend visible l’UV qu’elle reçoit.

Quel rayonnement invisible est en jeu : infrarouge ou ultraviolet ?

1. Un fer à repasser chaud, posé sur son talon, chauffe la main approchée sur le côté :
   Un corps chaud émet de l’infrarouge, qui échauffe ce qu’il éclaire.
2. Après une après-midi à la plage sans protection, Tom a le dos rouge et douloureux :
   Le coup de soleil est dû à l’ultraviolet.
3. Sous une lampe spéciale, des motifs cachés apparaissent sur un passeport :
   Des encres fluorescentes brillent sous l’ultraviolet.
4. Au comptoir d’un snack, une lampe garde les frites au chaud :
   Une lampe chauffante émet surtout de l’infrarouge.
5. Dans un aquarium, une lampe placée dans le filtre détruit les microbes de l’eau qui passe :
   L’ultraviolet abîme l’ADN des microbes : c’est une lampe de désinfection.

Sami place trois papiers photosensibles, qui noircissent à la lumière, dans le spectre de la lumière du Soleil : P1 dans le rouge, P2 dans le violet, P3 juste au-delà du violet, où l’on ne voit aucune lumière. Au bout de 2 minutes, P1 est presque blanc, P2 gris clair et P3 noir.

1. Le papier qui a le plus réagi est .
   P3 est devenu noir, alors qu’aucune lumière visible ne l’éclairait.
2. Il a reçu un rayonnement invisible : l’.
   Au-delà du violet : l’ultraviolet, comme dans l’expérience de Ritter.
3. Pour montrer qu’il existe aussi un rayonnement invisible au-delà du rouge, Sami doit plutôt utiliser un .
   L’infrarouge échauffe : un thermomètre le détecte (expérience de Herschel), alors que le papier noircit à peine dans le rouge.

Quel domaine d’ondes électromagnétiques est utilisé ? (ondes radio, infrarouge, visible, ultraviolet, rayons X, rayons gamma)

1. La radiographie d’un poignet cassé :
   Les rayons X traversent les tissus mous et sont arrêtés en grande partie par les os.
2. Le collier GPS d’un chien de chasse, qui envoie sa position au téléphone du chasseur :
   Il transmet une information sans fil : ondes radio.
3. Des rayons très pénétrants, émis par des noyaux radioactifs :
   Les rayons gamma sont émis par des noyaux radioactifs ; ils servent à stériliser du matériel et en radiothérapie.
4. Le four qui réchauffe un bol de soupe en deux minutes :
   C’est un domaine des ondes radio : elles font chauffer l’eau de la soupe.
5. La lampe d’une cabine de bronzage :
   Le bronzage est provoqué par l’ultraviolet.

Place les domaines dans l’ordre : ondes radio, infrarouge, visible, ultraviolet, rayons X, rayons gamma.

1. Le domaine placé entre la lumière visible et les rayons X :
   Visible, puis ultraviolet, puis rayons X.
2. Les ondes radio les plus proches de l’infrarouge s’appellent les .
   Ce sont les micro-ondes : four, Wi-Fi, radar.
3. Nombre de domaines entre la lumière visible et les rayons gamma :
   Ultraviolet et rayons X : 2 domaines.
4. Dans le vide, le signal d’un satellite GPS avance à environ km/s.
   Comme toutes les ondes électromagnétiques : environ 300 000 km/s.

Chaque affirmation contient une erreur. Écris le mot qui la corrige.

1. « Les rayons X traversent les os mais sont arrêtés par les muscles. » En réalité, ils sont arrêtés en grande partie par les .
   Les rayons X traversent les tissus mous et sont arrêtés en grande partie par les os : ils apparaissent clairs sur la radio.
2. « Dans le vide, la lumière va plus vite que les ondes radio. » En réalité, elles vont à la vitesse.
   Toutes les ondes électromagnétiques vont à la même vitesse dans le vide.
3. « Les rayons X ont été découverts par Herschel. » En réalité, ils l’ont été en 1895 par .
   Wilhelm Röntgen les a nommés « X » parce qu’il en ignorait la nature ; Herschel a découvert l’infrarouge en 1800.
4. « Un dauphin repère ses proies avec des ondes électromagnétiques. » En réalité, ce sont des .
   Le dauphin émet des ultrasons : des sons, donc des ondes mécaniques.

Donne la catégorie de risque de l’index UV (faible, modéré, élevé, très élevé, extrême).

1. Index UV 1 :
   De 0 à 2 : faible.
2. Index UV 5 :
   De 3 à 5 : modéré.
3. Index UV 10 :
   De 8 à 10 : très élevé.
4. Index UV 12 :
   11 et plus : extrême.

Complète.

1. Dans le service de radiologie, la manipulatrice porte un tablier en .
   Le plomb arrête une grande partie des rayons X.
2. Sous le parasol chauffant d’une terrasse de café, en hiver, le rayonnement reçu par les clients provoque surtout un (échauffement, coup de soleil).
   Le parasol chauffant émet surtout de l’infrarouge : un échauffement, pas un coup de soleil.
3. De bonnes lunettes de soleil protègent les yeux de la lumière trop vive et de l’ du Soleil.
   Elles filtrent l’ultraviolet, qui abîme les yeux sans qu’on le voie.
4. Le rayonnement qui peut abîmer l’ADN, parmi l’infrarouge d’un radiateur et les rayons gamma d’une source radioactive : les rayons .
   Les rayons gamma sont ionisants et abîment l’ADN ; l’infrarouge chauffe seulement.

On admet que l’index UV augmente de 10 % tous les 1 000 m d’altitude, par rapport à sa valeur plus bas.

1. Au bord d’un lac à 0 m d’altitude, l’index vaut 8. Dans une station à 2 500 m, il vaut .
   2 500 m : 2,5 × 10 % = 25 % de plus ; 8 × 1,25 = 10.
2. Catégorie de risque dans cette station :
   Index 10 : de 8 à 10, risque très élevé.
3. Au pied d’un sommet, l’index vaut 10 ; au sommet, 1 000 m plus haut, il vaut .
   1 000 m : 10 % de plus ; 10 × 1,1 = 11, risque extrême.