À l'aide d'objets du quotidien, les élèves partiront à la découverte de l'interaction entre l'eau et la lumière, et des étranges formes qui en résultent : les caustiques. Ces courbes de lumière bien particulières ont attiré plus d'un regard, que ce soit au fond d'une tasse ou d'une piscine, ou sur une table derrière un verre d'eau. Elles sont même responsables de l'apparition des arcs-en-ciel ! 

Dans un premier temps, les élèves  découvriront et manipuleront les caustiques produites dans différents cas concrets. Leur exploration les amènera à comprendre la géométrie de l'interaction et à reproduire ces formes sur papier. Le raisonnement logique sera construit par les élèves en petits groupes (4-5), qui devront mettre à profit leurs connaissances en optique et en géométrie afin de pouvoir analyser les phénomènes observés.

Plus que de jolies formes et un problème abstrait, la modélisation des interactions lumineuses complexes est au centre du photoréalisme des effets spéciaux des films, séries et jeux vidéos modernes.