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Interférences lumineuses et bulles de savon

28 / 05 / 2012

Type d’activité :

  • Informations pour les enseignants
  • Mise en place d’un formalisme très simplifié
  • Activités expérimentales de cours et pour les élèves
  • Tâche complexe

Notions et contenus :

  • Interférences.
  • Cas des ondes lumineuses monochromatiques, cas de la lumière blanche.
  • ouleurs interférentielles.

Compétences attendues :

  • Connaître et exploiter les conditions d’interférences constructives et destructives pour des ondes monochromatiques.
  • Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier quantitativement les phénomènes d’interférences dans le cas des ondes lumineuses.

Compétences du préambule du cycle terminal :

  • Démarche scientifique
    • Mettre en œuvre un raisonnement.
    • Identifier un problème.
    • Formuler des hypothèses pertinentes.
    • Confronter des hypothèses à des résultats expérimentaux.
    • Raisonner, argumenter, démontrer.
    • Développer un esprit d’initiative.
    • Elaborer une synthèse, des commentaires, une argumentation.
    • Mobiliser ses connaissances.
    • Maîtriser les compétences mathématiques de base.
    • Présenter la démarche suivie, présenter les résultats obtenus.
  • Approche expérimentale
    • Justifier/proposer un protocole expérimental.
    • Réaliser un protocole expérimental.
    • Valider des résultats obtenus et des hypothèses émises.
    • Schématiser.
    • Observer.
    • Analyser des mesures.
  • Usage des TIC
    • Saisir des mesures. Traiter des mesures.

Compétences relatives à « Extraire et exploiter des informations »

  • Extraire
    • Expériences réalisées, expériences simulées.
  • Exploiter
    • Traitement graphique d’équations.
    • Exploitation qualitative.
    • Analyse dimensionnelle.

Commentaires sur l’activité proposée :

Ce document est destiné à être utilisé comme ressource par les enseignants dans la production de leur document personnel. On insiste ici sur la stratégie pédagogique qu’il est possible de mettre en place autour du phénomène d’interférences, en accord avec l’esprit et les éléments du nouveau programme (formalisme restreint, analyses qualitatives détaillées, calculs peu techniques).

Conditions de mise en œuvre :

Les contenus de ce document doivent être adaptés pour une mise œuvre en classe, en fonction des objectifs pédagogiques poursuivis par le professeur.

On pourra par exemple consacrer une heure en classe entière à l’introduction sur le phénomène d’interférences (début du document TS4a) puis deux heures en séance en effectifs allégés (activités expérimentales proposées dans la suite de ce document).

Remarques :

On évoque le phénomène d’interférences en deux actes : tout d’abord, interférences en lumière monochromatique (avec mise en place d’un formalisme minimaliste, nécessaire pour les interprétations des phénomènes rencontrés), puis interférences en lumière blanche avec applications. Dans les deux cas, on propose une activité expérimentale (quantitative pour les ondes monochromatiques, qualitative pour l’éclairage d’une lame en lumière blanche, comme demandé par le BO).