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  Physique  

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Cours / Physique / Terminale S
Mesure d'une durée pour déterminer la célérité de la lumière  
  • 1. Historique
  • 2. Expérience de détermination de la...
    • a. Description
    • b. Propriétés de la célérité de la...

Objectif : La lumière, quelle que soit sa couleur c'est-à-dire sa fréquence, se propage en ligne droite à vitesse constante dans le vide et dans les milieux transparents homogènes. Cette propagation s'accompagne d'un transport d'énergie puisque la lumière est une onde.

Cette propriété de la lumière permet d'effectuer des mesures dans l'espace : pour déterminer la célérité (vitesse) de la lumière, il faut mesurer la durée de propagation de l'onde sur une certaine distance et appliquer la relation, v = d/t.

1. Historique
Toutes les mesures historiques concernent la vitesse de la lumière dans l'air ou le vide.
Vers 1600, Galilée tente vainement de mesurer la durée de propagation d'un signal grâce à des lanternes à caches tenues par des observateurs en haut de collines. Mais, la célérité de la lumière est trop grande et la durée de propagation de l'onde lumineuse trop petite pour être mesurée.

En 1676, l'astronome danois Ole Römer mesure une vitesse de la lumière de 212 000 km.s-1, à partir de l'observation des éclipses de Io, satellite de Jupiter.
En effet, il expliqua les irrégularités des éclipses de ce satellite en admettant que la propagation de la lumière entre Jupiter et la Terre n'est pas instantanée et que selon les positions respectives du Soleil, de la terre et de Jupiter, la durée de parcours de la lumière n'est pas identique.

En 1849, Hippolyte Fizeau réussit la première mesure terrestre de la célérité de la lumière et obtient la valeur de 299 000

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