Comment se forme ton ombre ?

Un matin ensoleillé, arrête-toi dans un endroit où tu peux observer le sol tranquillement. Une silhouette sombre reprend la forme de tes jambes, de ta tête, peut-être de ton cartable. Si tu lèves un bras, elle fait pareil.

Ton corps empêche une partie de la lumière du Soleil d’atteindre le sol. Derrière toi, du côté opposé au Soleil, une zone reçoit moins de lumière directe : c’est ton ombre. Un arbre, un banc ou un ballon peuvent aussi en former une.

Tu peux retrouver ce phénomène à l’intérieur. Dirige une lampe vers un mur, puis passe la main devant le faisceau. Là encore, ta main arrête une partie de la lumière et son ombre apparaît sur le mur.

Pourquoi l’ombre se déplace-t-elle ?

Prends un lampadaire comme repère. Son pied reste au même endroit toute la journée. Pourtant, son ombre au sol change de direction. Comment expliquer ce déplacement alors que le lampadaire n’a pas bougé ?

La Terre tourne sur elle-même, et nous tournons avec elle. Depuis le sol, nous voyons donc le Soleil changer de position dans le ciel. La lumière arrive alors d’un autre côté du lampadaire. Son ombre se forme toujours dans la direction opposée au Soleil.

C’est bien la rotation de la Terre sur elle-même qui explique ce changement au cours de la journée. Son voyage autour du Soleil, lui, dure un an.

Pourquoi est-elle parfois immense ?

Le matin ou en fin d’après-midi, ton ombre peut s’étirer très loin devant toi ou derrière toi. Tu n’as pourtant pas grandi depuis la récréation ! Quand le Soleil est bas dans le ciel, sa lumière arrive presque de côté et l’ombre s’allonge sur le sol. Quand il est plus haut, elle raccourcit.

Sur un terrain plat, l’ombre d’un objet vertical est la plus courte lorsque le Soleil atteint sa plus grande hauteur de la journée. On appelle ce moment le midi solaire. Ce n’est pas forcément midi sur ta montre.

Autrefois, les cadrans solaires permettaient de lire l’heure grâce à une ombre. Une tige projetait la sienne sur une surface graduée. En se déplaçant, l’ombre indiquait les heures, un peu comme l’aiguille d’une horloge.

Une craie pour suivre le voyage d’une ombre

Choisis une journée ensoleillée et un poteau bien vertical, dont l’ombre tombe sur un sol plat et dégagé. Le mât d’un parasol fermé, solidement maintenu dans son pied, peut aussi servir. Il faudra le laisser exactement au même endroit pendant toute l’expérience. Prévois une craie et un mètre ruban.

Le matin, marque à la craie l’extrémité de son ombre et écris l’heure à côté. Mesure la distance entre le pied du poteau et ce repère, puis note-la sur une feuille. Le pied du poteau sera ton point de départ pour chaque mesure.

Reviens deux ou trois heures plus tard. Sans déplacer l’objet, marque la nouvelle extrémité de l’ombre, ajoute l’heure et mesure de nouveau. Tu peux faire un troisième relevé dans l’après-midi, avec une autre couleur de craie.

Compare les marques et les mesures. L’ombre pointe-t-elle dans la même direction ? S’est-elle raccourcie ou allongée ? Le poteau n’a pas bougé, mais la lumière du Soleil arrive maintenant autrement.

Tu préfères suivre ta propre ombre ? Fais tracer l’emplacement de tes pieds par quelqu’un, puis le contour de ton ombre. À chaque retour, replace tes pieds sur les mêmes marques, tourne-toi dans le même sens et garde la même posture, les bras le long du corps. Sans ces repères, on ne saurait pas si l’ombre a changé à cause du Soleil ou parce que tu t’es déplacé.

Pendant l’expérience, observe le sol. Ne regarde jamais directement le Soleil.