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La dispersion de la lumière fait référence à la pratique consistant à séparer un faisceau de lumière blanche en différentes couleurs constituant 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 aient déjà pris conscience des prismes, ils ont toujours pensé que ceux-ci coloraient la lumière. Les expériences de Newtons ont prouvé que les prismes ne dispersaient la lumière que dans différentes bandes de couleur.
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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 ressemble un arc-en-ciel. 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 coloré. 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 étudiants 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 de cuisson. Une fois la gélatine durcie, retirez-la du moule et découpez-la en différentes formes de prisme, par exemple un demi-cercle, un large milieu avec des extrémités minces ou un fin milieu avec des extrémités larges. Faites briller une lampe de poche à travers la gélatine pour voir comment la lumière est dispersée et pliée. Demander 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 facilitent la perception de la manière 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 faites d’abord une petite fente au centre de cette feuille de papier. Remplissez un petit bac en plastique transparent avec de l'eau et placez un miroir dans l'eau à l'une des extrémités du bac. Briller la lumière sur le miroir. Tenez une carte blanche vierge pour attraper le faisceau de lumière réfléchi.
Prisme Inverse
Tout comme un prisme disperse un faisceau de lumière blanche, les couleurs de l’arc-en-ciel émises à travers un prisme apparaîtront à l’autre extrémité sous la forme d’un faisceau de lumière blanche. Pour mieux comprendre, prenez trois lampes de poche et couvrez-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 combinent les différents faisceaux de lumière. Éteignez les lumières et vérifiez les résultats en faisant briller les rayons sur un morceau de papier blanc.