Ombre et lumière CM1 CM2, c’est l’une des leçons de sciences CM1 CM2 que mes élèves préfèrent — parce qu’on peut l’expérimenter directement en classe avec une simple lampe de poche. Dans cette leçon, tu vas comprendre comment se forme une ombre et lumière, quelle est la différence entre ombre propre et ombre portée, et comment la position de la source lumineuse modifie la taille et la forme des ombres. Ce que tu vas apprendre ici, tu pourras l’observer dès demain matin en regardant ton ombre dans la cour — et même comprendre pourquoi il y a des éclipses dans le ciel.
Comment obtenir une ombre ?
Pour obtenir une ombre, trois éléments sont indispensables, et ils doivent être dans le bon ordre :
- Une source lumineuse : une lampe, le soleil… Ce sont des éléments qui sont à l’origine de la lumière (d’où vient la lumière), qui créent la lumière. La lumière est produite par la source lumineuse.
- un objet opaque : c’est un objet que la lumière ne peut pas traverser — un livre, une main, un mur, une balle. Si l’objet laisse passer la lumière (objet transparent comme une vitre, ou translucide comme du papier calque), l’ombre sera faible ou inexistante.
- un écran : c’est la surface sur laquelle l’ombre va se former — le sol, un mur, une feuille. L’objet opaque doit se trouver entre la source lumineuse et l’écran pour que l’ombre apparaisse.
Pour obtenir une ombre, il faut que l’objet opaque soit entre la source lumineuse et l’écran. Quand un objet est éclairé, il y a une partie éclairée et une partie non éclairée
Ombre propre et ombre portée
L’ombre propre : c’est la partie de l’objet lui-même qui n’est pas éclairée — la face opposée à la source lumineuse. Elle est sur l’objet.
L’ombre portée : c’est la projection de cette zone sombre sur un support extérieur — le sol, un mur, un écran. C’est ce qu’on appelle couramment « son ombre ».
La lumière se propage toujours en ligne droite — on appelle cela la propagation rectiligne. C’est précisément parce qu’elle ne peut pas contourner les objets opaques qu’elle crée ces zones d’ombre bien délimitées.
Une super vidéo pour mieux comprendre en cliquant ici !
Que se passe-t-il si l’on ajoute une source lumineuse ? (ombre et lumière)
Il y a autant d’ombres que de sources lumineuses.
Lorsqu’on ajoute une source lumineuse, chaque source crée sa propre ombre. Ainsi, plus il y a de sources, plus il y a d’ombres. Celles-ci peuvent varier en taille, en intensité et en position selon l’emplacement et la luminosité de chaque source.
Les ombres peuvent se chevaucher ou se superposer, créant des zones plus sombres ou plus claires. Ce phénomène permet d’observer comment la lumière influence la perception des objets et des formes.
Comment modifier la taille et la forme d’une ombre ?
La taille de l’ombre n’est pas fixe — elle dépend de la distance entre la source lumineuse, l’objet et l’écran :
- Si on rapproche la source lumineuse de l’objet : l’ombre devient plus grande.
- Si on éloigne la source lumineuse de l’objet : l’ombre devient plus petite.
- Si on modifie l’angle de la source lumineuse : l’ombre change d’orientation et de forme.
C’est exactement ce qu’on observe dans la cour de récréation : le matin, quand le Soleil est bas sur l’horizon, les ombres sont très longues. À midi, quand le Soleil est haut dans le ciel, les ombres sont courtes et ramassées. En fin d’après-midi, elles s’allongent à nouveau dans l’autre direction.
Objets opaques, transparents et translucides
Tous les objets ne réagissent pas de la même façon face à la lumière :
- Opaque : la lumière ne traverse pas du tout — mur, bois, carton, corps humain. L’ombre obtenue est bien nette et bien sombre.
- Transparent : la lumière traverse presque complètement — vitre propre, eau claire. Il n’y a presque pas d’ombre.
- Translucide : la lumière traverse partiellement — papier calque, verre dépoli, tissu fin. L’ombre obtenue est floue et moins sombre.
Leçon simplifiée à télécharger !
Les vidéos « C’est pas sorcier » — Ombre et lumière
Les ombres dans la vie quotidienne et les éclipses
Les ombres ne sont pas seulement un phénomène scientifique abstrait — elles sont partout dans notre quotidien :
Le cadran solaire utilise l’ombre d’une tige plantée dans le sol pour indiquer l’heure grâce au déplacement du Soleil. C’est l’une des plus anciennes horloges de l’humanité.
Les éclipses sont les manifestations les plus spectaculaires du phénomène d’ombre à l’échelle astronomique. Une éclipse solaire se produit quand la Lune passe entre le Soleil et la Terre — elle projette son ombre sur la Terre et cache le Soleil pendant quelques minutes. Une éclipse lunaire se produit quand la Terre se place entre le Soleil et la Lune — la Terre projette son ombre sur la Lune, qui devient alors rougeâtre dans le ciel.
Les théâtres d’ombres et les marionnettes utilisent ce même principe depuis des millénaires pour raconter des histoires.
Lexique « ombre et lumière »
Carte mentale « ombre et lumière »
Les compétences à acquérir
| Compétence : ombre et lumière | Indicateur de réussite : ombre et lumière |
|---|---|
| Distinguer objets lumineux et éclairés | L’élève donne des exemples de sources de lumière (Soleil, lampe, bougie…) et d’objets seulement éclairés (table, livre…), et les classe correctement. (ombre et lumière) |
| Connaître les conditions d’apparition d’une ombre | L’élève explique que pour obtenir une ombre, il faut une source de lumière, un objet opaque et un écran (mur, sol, feuille) bien placés les uns par rapport aux autres. (ombre et lumière) |
| Observer et décrire les variations d’une ombre | L’élève décrit comment la taille et la forme de l’ombre changent quand on rapproche ou éloigne la source de lumière ou l’objet, ou quand on déplace la source. (ombre et lumière) |
| Distinguer ombre propre et ombre portée | L’élève utilise le vocabulaire « ombre propre » (partie non éclairée de l’objet) et « ombre portée » (ombre projetée sur un support) à partir d’expériences simples. (ombre et lumière) |
| Relier ombre et course du Soleil | L’élève constate que l’ombre d’un objet planté dans le sol se déplace et change de longueur au cours de la journée, et la relie à la position apparente du Soleil dans le ciel. (ombre et lumière) |
FAQ longue — Ombre et lumière CM1 CM2
Quelles sont les trois conditions pour obtenir une ombre ? Pour obtenir une ombre, il faut réunir trois éléments dans le bon ordre : une source lumineuse (Soleil, lampe, bougie), un objet opaque qui bloque la lumière, et un écran sur lequel l’ombre va se former (sol, mur, feuille). L’objet opaque doit se trouver entre la source lumineuse et l’écran. Si l’un de ces trois éléments manque, il n’y a pas d’ombre.
Quelle est la différence entre ombre propre et ombre portée ? L’ombre propre est la partie de l’objet lui-même qui n’est pas éclairée — c’est la face de l’objet tournée à l’opposé de la source lumineuse. L’ombre portée est la projection de cette zone sombre sur une surface extérieure : le sol, un mur, un écran. Quand on regarde son ombre sur le sol dans la cour, on voit son ombre portée. La partie de son corps qui n’est pas éclairée par le Soleil, c’est son ombre propre.
Pourquoi les ombres sont-elles plus longues le matin et le soir qu’à midi ? Parce que la position du Soleil dans le ciel change au fil de la journée. Le matin et le soir, le Soleil est bas sur l’horizon : ses rayons arrivent en biais et projettent des ombres très allongées. À midi, le Soleil est au plus haut dans le ciel : ses rayons arrivent presque verticalement et les ombres sont courtes. C’est une observation simple à faire dans la cour de récréation à différents moments de la journée.
Quelle est la différence entre un objet opaque, transparent et translucide ? Un objet opaque ne laisse pas passer la lumière et crée une ombre nette (bois, carton, métal, corps humain). Un objet transparent laisse passer presque toute la lumière et ne crée quasiment pas d’ombre (vitre propre, eau claire). Un objet translucide laisse passer une partie de la lumière seulement et crée une ombre floue et peu sombre (papier calque, verre dépoli, tissu fin).
Qu’est-ce qu’une éclipse solaire ? Une éclipse solaire se produit quand la Lune passe exactement entre le Soleil et la Terre. La Lune bloque alors les rayons du Soleil et projette son ombre sur une partie de la Terre. Les personnes situées dans cette zone d’ombre voient le Soleil disparaître progressivement pendant quelques minutes. Il ne faut jamais regarder une éclipse solaire à l’œil nu — cela peut brûler la rétine de façon irréversible.
Pourquoi y a-t-il autant d’ombres que de sources lumineuses ? Parce que chaque source lumineuse envoie ses propres rayons en ligne droite depuis sa position. Si deux lampes éclairent un même objet depuis deux endroits différents, chaque lampe crée sa propre zone d’ombre de l’autre côté de l’objet. Les deux ombres peuvent se chevaucher — la zone où elles se superposent est plus sombre, la zone où une seule ombre tombe est moins sombre.
Conclusion
Comprendre l’ombre et la lumière CM1 CM2, c’est comprendre un principe physique fondamental : la lumière se propage en ligne droite, et tout obstacle opaque crée une zone d’ombre. Ce principe simple explique à la fois les ombres dans ta cour de récréation et les éclipses spectaculaires dans le ciel.
Pour aller plus loin, retrouve toutes les leçons du domaine Sciences CM1 CM2 et explore l’univers et la Terre pour comprendre comment le Soleil, la Terre et la Lune interagissent. Tu peux aussi revoir la leçon sur la Lune pour faire le lien entre les phases lunaires et les éclipses. Et pour voir ces phénomènes en vidéo, retrouve-moi sur la chaîne YouTube SOS Cartables !
Ping : Ombre et lumière (1) CM1-CM2
Ping : La Lune et ses caractéristiques
Ping : La Terre et ses caractéristiques : leçon CM1-CM2