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( Peut-être que tu auras du mal à comprendre toutes les explications que nous donnons. Nous essayons de rester simples, mais il faut aussi que nous soyons complets et que nous ne disions pas trop de bêtises. Alors si quelque chose n'est pas clair, n'hésite pas à nous écrire pour demander des précisions ou imprime cette page et demande de l'aide à un adulte).
Admettons que la lumière soit éteinte dans la pièce ou tu te trouves, et qu'il n'y ait ni fenêtre ni aucune autre ouverture... Verrais-tu le trombone et les autres objets qui t'entourent? Non, évidemment.
Si tu vois un objet, c'est soit parce qu'il est lui-même lumineux, soit parce qu'il y a de la lumière qui l'éclaire, c'est à dire que des rayons de lumière arrivent dessus, et qu'une partie au moins de cette lumière est réfléchie (renvoyée) par cet objet. Certains de ces rayons de lumière réfléchie parviennent à tes yeux, et c'est ce qui te permet de voir l'image.
Prenons ton trombone. Quand il est simplement posé sur une table, et qu'il est éclairé, il renvoie dans toutes les directions une partie de la lumière qu'il reçoit. Ton oeil se trouvant sur la trajectoire de certains de ces rayons lumineux tu peux le voir, car l'air, qui est transparent, n'empêche pas la lumière de te parvenir.
Quand il est dans l'assiette, tu le vois tant que le bord de l'assiette, qui ne laisse pas passer les rayons de la lumière, ne te le cache pas. Cela tout simplement parce que tant que la lumière se déplace dans une seule et même matière (par exemple dans l'air) elle va en ligne droite d'un point à un autre. S'il n'y a pas d'obstacle sur cette route bien droite entre un objet et ton oeil, tu vois l'objet.
Il arrive donc un moment où tu ne vois plus le trombone, car les lignes droites qui vont de tous les points du trombone vers ton oeil passent par le bord de l'assiette, qui n'est pas transparent. L'obstacle empêche les rayons lumineux envoyés par le trombone d'arriver à ton oeil.
Mais la direction de la lumière peut être déviée. Par exemple en la faisant passer à travers des matières qui n'ont pas la même densité (pour l'explication de ce mot, voir l'expérience : "la sauce à bulles"), même si ce sont toutes des matières transparentes. Par exemple, l'air et l'eau n'ont pas la même densité, l'eau est plus dense que l'air (une bouteille d'un litre pleine d'air pèse moins lourd qu'une bouteille d'un litre pleine d'eau).
Regarde la surface de l'eau dans ton assiette : elle est bien plate. Imagine une ligne bien droite, qui part verticalement de la surface de l'eau. On dit que cette ligne est perpendiculaire à la surface de l'eau.
Quand un rayon de lumière passe de l'eau ( matière plus dense) dans l'air (matière moins dense), ce rayon est dévié, de telle sorte qu'il s'éloigne de la perpendiculaire dont je te parlais. Au lieu de continuer tout droit, il descend un peu vers la surface de l'eau.
Tout cela n'est pas très simple à comprendre, alors, bien que ce ne soit pas dans les habitudes du labo, pour une fois je vais te faire un dessin :
Le rectangle gris, c'est l'objet. La ligne rouge, c'est un rayon de lumière qui part de cet objet dans l'eau. Si ce rayon ne passait pas dans l'air, il continuerait tout droit, comme la ligne rouge clignotante sur le dessin. Mais comme il passe dans l'air, qui est moins dense que l'eau, ce rayon s'éloigne de la perpendiculaire à la surface de l'eau (que j'ai dessinée en bleu foncé). Et au lieu de suivre sa route normale, il prend donc la direction de la ligne noire. Résultat, ton oeil a l'impression de voir l'objet plus haut. L'image que tu vois est le rectangle noir que j'ai dessiné au-dessus du gris.
C'est ce qui explique pourquoi le trombone redevient visible quand ton ami(e) verse de l'eau dans l'assiette. Les rayons lumineux qui passent de l'eau dans l'air (rayons réfractés) changent de direction comme sur le dessin et tout se passe comme si le trombone était plus haut dans l'assiette. Tu le vois de nouveau... à un endroit où il n'est pas.
Maintenant si tu aimes essayer d'attraper les poissons à la main dans les rivières, tu sais ce qu'il te reste à faire pour bien viser!
