Propagation et vitesse de la lumière
- Fiche de cours
- Quiz et exercices
- Vidéos et podcasts
- Savoir que la lumière se propage en ligne droite.
- Citer la valeur de la vitesse de la lumière dans le vide ou dans l’air.
- Savoir comparer la vitesse de la lumière à d’autres valeurs de vitesses couramment rencontrées.
- La lumière se propage en ligne droite dans les milieux homogènes et transparents.
- On appelle rayon lumineux un étroit faisceau lumineux.
- Dans le vide et dans les milieux homogènes et
transparents comme l'air, la lumière se propage en
ligne droite à la vitesse
= 3,00 × 108 m·s–1.
Aucun objet ne peut atteindre cette vitesse.
- Les sources
- La propagation
- La vitesse de propagation
- Conversion entre les km·h–1 et les m·s–1
- Le modèle du rayon lumineux
Un milieu homogène est un milieu dont les propriétés physiques sont les mêmes en chacun de ses points. La lumière ne se propage pas dans un milieu opaque.
Schéma d’un rayon lumineux
Le trajet suivi par la lumière n’est pas visible, on modélise ce trajet par un rayon lumineux qui est constitué par des segments de droites qui partent toujours de la source et qui sont orientés dans le sens de la propagation.
Un rayon lumineux est donc un étroit faisceau lumineux.
Sa valeur est :
= 299 792 458 m·s–1,
soit environ = 3,00 × 108 m·s–1.
Dans l’air, la vitesse de propagation de la lumière a quasiment la même valeur.
Pour calculer la vitesse de propagation de la lumière dans le vide, on fait le rapport de la distance parcourue d et de la durée Δt pour la parcourir.
|
avec :
|
La lumière du Soleil met 8 min et 20 secondes à nous parvenir (elle voyage dans le vide).
Soit 8 × 60 + 20 = 500 s.
La distance Terre – Soleil est égale à 150 millions de kilomètres.
Soit 1,5 × 1011 m. On trouve donc
m·s–1.
La vitesse de la lumière dans le
vide est une vitesse limite : aucun objet
ne peut aller plus vite que la lumière dans le
vide.
Voici quelques vitesses courantes, en m·s–1.
|
Lumière dans le vide ou dans l’air |
Son dans l’air | TGV sur les rails | Voiture sur l’autoroute | Fusée au décollage |
| 3,00 × 108 | 343 | 100 | 36 | 1000 |
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