Construction d'une lunette astronomique - Commission scolaire de ...

Construction d’une lunette astronomiqueConstruction d’une lunette astronomique(5 e et 6 e année)ActivitésActivité 1 (60 minutes)Construction d’une boîte àfaisceaux lumineuxActivité 2 (90 minutes)Expérience sur la réflexionlumineuseActivité 3 (90 minutes)Expérience sur la réfractionlumineuseActivité 4 (120 minutes)Construction d’une lunetteastronomiqueDescriptionÀ l’aide d’une boîte de carton et d’une lampe de poche,construire une boîte capable de projeter sur une table de 3 à 5rayons lumineux. Ces rayons doivent être les plus clairs, les plusfins et les plus parallèles possibles. Cette boîte à faisceauxservira à étudier le comportement de la lumière.En se servant de la boîte à faisceaux construite précédemment,étudier le comportement de la lumière frappant la surface d’unmiroir.En se servant à nouveau de la boîte à faisceaux, étudier lecomportement de la lumière traversant des lentilles.En utilisant les connaissances acquises lors des activitésprécédentes, construire à l’aide de lentilles une lunette capablede grossir les objets.Atelier préparé et animé par Steve Masson16 février 2004L’école Fernand-Seguin, une école laboratoireÉcole Fernand-Seguin, 10 050 avenue Durham, Montréal (Québec) H2C 2G4Téléphone: (514) 596-5200, poste 5201 Télécopie: (514) 596-7352, courriel: fseguin.ecolelabo@csdm.qc.ca

Construction d’une lunette astronomiqueHoraire de la journée9h00-9h15Présentation de la journée9h15-10h00 Explication de l’activité 1Activité 1 : construction d’une boîte à faisceaux lumineuxRetour sur l’activité10h00-10h45 Explication de l’activité 2Activité 2 : expérience sur la réflexion lumineuseRetour sur l’activité10h45-11h00Pause11h00-12h00 Explication de l’activité 3Activité 3 : expérience sur la réfraction lumineuseRetour sur l’activité12h00-13h15Dîner13h15-14h30 Explication de l’activité 4Activité 4 : construction de la lunette astronomiqueRetour sur l’activité14h30-14h4514h45-15h00Réalisation de ces activités en classe et achat du matérielÉvaluation de la journéeSteve MassonEnseignant ressource en science et technologieCommission scolaire de MontréalÉcole primaire Fernand-Seguinmassons@csdm.qc.cahttp://www.csdm.qc.ca/fseguin/sciencehttp://www.csdm.qc.ca/fseguin/classe/fseguin.5b/lunette/http://www.csdm.qc.ca/fseguin/classe/fseguin.5b/cyberquete/L’école Fernand-Seguin, une école laboratoireÉcole Fernand-Seguin, 10 050 avenue Durham, Montréal (Québec) H2C 2G4Téléphone: (514) 596-5200, poste 5201 Télécopie: (514) 596-7352, courriel: fseguin.ecolelabo@csdm.qc.ca

Construction d’une lunette astronomique1. Construction d’une boîte à faisceaux lumineuxProblèmeÀ l’aide d’une boîte de carton, d’une lampe de poche, de ciseaux, de colle et de morceaux decarton, construire une boîte capable de projeter sur une table de 3 à 5 rayons lumineux. Cesrayons doivent être les plus clairs, les plus fins et les plus parallèles possibles. Cette boîte àfaisceaux servira à étudier le comportement de la lumière dans les activités suivantes.L’école Fernand-Seguin, une école laboratoireÉcole Fernand-Seguin, 10 050 avenue Durham, Montréal (Québec) H2C 2G4Téléphone: (514) 596-5200, poste 5201 Télécopie: (514) 596-7352, courriel: fseguin.ecolelabo@csdm.qc.ca

Construction d’une lunette astronomique2. La réflexion lumineuseÀ la recherche d’une loi de la réflexion lumineuseProblèmeQu’arrivera-t-il au rayon lumineux du schéma ci-bas ?Rayon lumineuxAngle 2Angle 1MiroirConsignesVotre réponse doit être solidement appuyée :1) formuler une hypothèse vérifiable expérimentalement;2) élaborer une démarche expérimentale pour vérifier votre hypothèse;3) prendre au moins trois mesures pour vérifier votre hypothèse et présenter vos résultatsdans un tableau;4) formuler la loi de la réflexion;5) énoncer votre solution au problème de départ.L’école Fernand-Seguin, une école laboratoireÉcole Fernand-Seguin, 10 050 avenue Durham, Montréal (Québec) H2C 2G4Téléphone: (514) 596-5200, poste 5201 Télécopie: (514) 596-7352, courriel: fseguin.ecolelabo@csdm.qc.ca

Construction d’une lunette astronomique1. Hypothèse(Exemples : L’angle 1 est toujours le double de l’angle 2. Angle 1 = Angle 2. Angle 1 > Angle 2.)2. Démarche(Écrire les principales étapes de votre démarche. Il est conseillé de numéroter chacune des étapes.)3. RésultatsAngle 1 Angle 2Mesure 1(Exemple : 20 o ) (Exemple : 20 o )Mesure 2(Exemple : 50 o ) (Exemple : 20 o )Mesure 3(Exemple : 70 o ) (Exemple : 20 o )4. Conclusion (loi de la réflexion)(À compléter seulement à la fin, lors du retour en groupe sur les résultats.)L’école Fernand-Seguin, une école laboratoireÉcole Fernand-Seguin, 10 050 avenue Durham, Montréal (Québec) H2C 2G4Téléphone: (514) 596-5200, poste 5201 Télécopie: (514) 596-7352, courriel: fseguin.ecolelabo@csdm.qc.ca

Construction d’une lunette astronomique5. Réponse au problèmeQu’arrivera-t-il au rayon lumineux incident du schéma ci-bas ?Rayon lumineuxAngle 1MiroirL’école Fernand-Seguin, une école laboratoireÉcole Fernand-Seguin, 10 050 avenue Durham, Montréal (Québec) H2C 2G4Téléphone: (514) 596-5200, poste 5201 Télécopie: (514) 596-7352, courriel: fseguin.ecolelabo@csdm.qc.ca

Construction d’une lunette astronomiqueMesure 1L’école Fernand-Seguin, une école laboratoireÉcole Fernand-Seguin, 10 050 avenue Durham, Montréal (Québec) H2C 2G4Téléphone: (514) 596-5200, poste 5201 Télécopie: (514) 596-7352, courriel: fseguin.ecolelabo@csdm.qc.ca

Construction d’une lunette astronomiqueMesure 2L’école Fernand-Seguin, une école laboratoireÉcole Fernand-Seguin, 10 050 avenue Durham, Montréal (Québec) H2C 2G4Téléphone: (514) 596-5200, poste 5201 Télécopie: (514) 596-7352, courriel: fseguin.ecolelabo@csdm.qc.ca

Construction d’une lunette astronomiqueMesure 3L’école Fernand-Seguin, une école laboratoireÉcole Fernand-Seguin, 10 050 avenue Durham, Montréal (Québec) H2C 2G4Téléphone: (514) 596-5200, poste 5201 Télécopie: (514) 596-7352, courriel: fseguin.ecolelabo@csdm.qc.ca

Construction d’une lunette astronomique3. La réfraction et les lentillesPartie ATrouvez la longueur focale de la lentille convexe (lentille convergente).Longueur focale (en cm) : _____________L’école Fernand-Seguin, une école laboratoireÉcole Fernand-Seguin, 10 050 avenue Durham, Montréal (Québec) H2C 2G4Téléphone: (514) 596-5200, poste 5201 Télécopie: (514) 596-7352, courriel: fseguin.ecolelabo@csdm.qc.ca

Construction d’une lunette astronomiqueTrouvez la longueur focale de la lentille concave (lentille divergente).Longueur focale (en cm) : _____________L’école Fernand-Seguin, une école laboratoireÉcole Fernand-Seguin, 10 050 avenue Durham, Montréal (Québec) H2C 2G4Téléphone: (514) 596-5200, poste 5201 Télécopie: (514) 596-7352, courriel: fseguin.ecolelabo@csdm.qc.ca

Construction d’une lunette astronomiquePartie BÉcrivez si les lentilles suivantes sont convergentes ou divergentes.Lentille1Convergente ou divergente23456L’école Fernand-Seguin, une école laboratoireÉcole Fernand-Seguin, 10 050 avenue Durham, Montréal (Québec) H2C 2G4Téléphone: (514) 596-5200, poste 5201 Télécopie: (514) 596-7352, courriel: fseguin.ecolelabo@csdm.qc.ca

Construction d’une lunette astronomique4. Construction d’une lunetteProblèmeVous devez construire un appareil permettant de grossir les objets éloignés.Contraintes• Vous devez utiliser seulement deux ou trois lentilles pour construire votre lunette.• Vous devez décrire ci-dessous quels types de lentilles vous avez utilisées (convergentesou divergentes) et à quelle distance vous devez placer les lentilles pour percevoir lesobjets éloignés clairement.Schéma de la lunette (écrire le type de lentilles utilisées et la distance entre les lentilles)L’école Fernand-Seguin, une école laboratoireÉcole Fernand-Seguin, 10 050 avenue Durham, Montréal (Québec) H2C 2G4Téléphone: (514) 596-5200, poste 5201 Télécopie: (514) 596-7352, courriel: fseguin.ecolelabo@csdm.qc.ca

Construction d’une lunette astronomiqueAchat du matériel1. Constructiond’une boîte àfaisceaux lumineux2. La réflexionlumineuse3. La réfractionlumineuse4. La lunetteastronomiqueMatériel nécessaireFournis par les élèves1 boîte de chaussures par équipe1 lampe de poche par équipe1 ciseau par équipe1 bâton de colle par équipe1 boîte à faisceaux par équipe 1 miroir par équipe1 rapporteur d’angle par équipe1 boîte à faisceaux lumineux paréquipeFournis par l’écoleMorceaux de carton pour faire lesfentes (idéalement carton mince etopaque comme les boîtes dechaussures)Quelques lentilles planesconvergentesQuelques lentilles planes divergentes6 lentilles divergentes et convergentes1 tube de carton par équipe Feuilles de papier constructionLentilles convergentes et divergentesMatérielMiroirs(env. 1$ chacun)Où trouver le matériel?FournisseursFischer Scientifiquehttp://www.fishersci.ca1 800 267-3556 (Téléphone)1 800 463-2996 (Télécopieur)Lentilles planes(Vendu seulement avec un ensemble de lentillespour environ 50$, sauf chez Prolabec(www.prolabec.com) où les lentilles sontvendues individuellement pour environ 13$chacune)Lentilles circulaires convergentes etdivergentesouBrault et Bouthillierhttp://www.braultbouthillier.com(514) 273-9186 (Téléphone)(514) 273-8627 (Télécopieur)Choix A : Lentilles de lunettes et loupesChoix B : Emprunt d’une école secondaireChoix C : Fischer Scientifique (5$ chacune)L’école Fernand-Seguin, une école laboratoireÉcole Fernand-Seguin, 10 050 avenue Durham, Montréal (Québec) H2C 2G4Téléphone: (514) 596-5200, poste 5201 Télécopie: (514) 596-7352, courriel: fseguin.ecolelabo@csdm.qc.ca

Construction d’une lunette astronomiqueNom : __________________________________________Courriel : __________________________________________Commentaires et suggestions concernant cet atelier sur lalunette astronomique(à remettre à la fin de l’atelier)________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________L’école Fernand-Seguin, une école laboratoireÉcole Fernand-Seguin, 10 050 avenue Durham, Montréal (Québec) H2C 2G4Téléphone: (514) 596-5200, poste 5201 Télécopie: (514) 596-7352, courriel: fseguin.ecolelabo@csdm.qc.ca