Synthèse 8 : La vitesse de la lumière PDF

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voici une synthèse de cours parlant de La vitesse de la lumière...

Description

Classe de SECONDE

Cours Sciences Physiques

Ondes et signaux La vitesse de propagation de la lumière

Objectifs et compétences

 Citer la valeur de la vitesse de la lumière dans le vide ou dans l’air et la comparer à d’autres vitesses couramment rencontrées.  Définir le sens de propagation des rayons lumineux.

LA VITESSE DE PROPAGATION DE LA LUMIÈRE DANS L’AIR Activité documentaire 1:

1) Citer les deux grandeurs physiques que doit mesurer Galilée pour déterminer la vitesse de propagation de la lumière dans l’air. 2) Parmi ces deux grandeurs, quelle est celle que Galilée n’arrive pas à mesurer précisément ? 3) Rappeler la relation qui existe entre ces deux grandeurs physiques et la vitesse ? 4) Calculer la durée de propagation de la lumière dans le cas où les deux hommes sont à une distance de 2000 m 5) Justifier par conséquent, l’impossibilité pour Galilée de réussir son expérience. 6) Convertir en m.s-1 l’ensemble des vitesses proposées dans le tableau cidessus et comparer à celle de la vitesse de la lumière .

PROPAGATION DE LA LUMIÈRE: Dans un milieu transparent la propagation de la lumière est rectiligne que si ce dernier est homogène. Définition : un milieu est homogène s’il possède les mêmes caractéristiques en chacun de ses points (même composition chimique, même température et même pression).

Milieu homogène Chaque rayon issu de la source se propage en ligne droite

Dans le vide, la lumière se propage à une vitesse constante de 299 792 460 m.s-1. Cette vitesse, aussi appelée célérité, se note c.

c 3 x 108 m.s-1

Note : Mesure de la distance des étoiles dans l’univers : Compte tenu des grandes distances on utilise l’année de lumière. L’année de lumière (a.l) est la distance parcourue par la lumière dans le vide en une année. d =

t

x

Calcul : 1 al = 365 x 24 x 3600 x 1 année

c 3x108 =

9,46 x 1015 m ≈ 1016 m

vitesse

Exercice 1 : Le soleil se trouve à une distance de 150 millions de kilomètres de la terre. Combien de temps mettent ses rayons lumineux pour nous parvenir ? 8 min Exercice 2 : L’étoile polaire est à 444 années de lumière de notre terre, combien de temps nous faut il pour percevoir ses rayons lumineux ?

444 années

Voir loin c’est voir dans le passé : L’explosion de l’étoile V838 Monocérotis : Cette étoile, observé pour la première fois en 1989, est située à 2 x 10 17 kilomètres de la Terre

Mai 1989 En 2002, le télescope Hubble enregistre le témoignage de son explosion. Mars 2002 Dans un bref sursaut, elle a multiplié sa luminosité par 10 000 et en a fait l'étoile la plus lumineuse de la Voie lactée. Mais cette observation faite en 2002, a eu lieu il y a plusieurs milliers d’années. La vitesse de la lumière n’étant pas infinie, lorsque l’on perçoit la lumière d’une étoile éloignée beaucoup de temps s’est écoulé depuis son émission....