La propagation de la lumière
Situation de départ
Lorsqu’on allume une lampe, la lumière se propage instantanément dans toute la chambre et on peut voir clairement les objets qui nous entourent.
Comment se propage donc la lumière ? Et à quelle vitesse ?
1) Milieux de propagation de la lumière :
Dans quels milieux la lumière peut-elle se propager ?
Expérience
Devant une lampe on place successivement trois plaques différentes :
Observation
- On voit nettement la lampe à travers la plaque en verre.
- On ne voit pas la lampe à travers la plaque en carton.
- On voit partiellement la lampe à travers la plaque en papier calque.
Conclusion
On distingue trois types de milieux de propagation :
- Milieu transparent : c’est un milieu qui laisse passer complétement la lumière. (Verre lisse, eau, air …)
- Milieu translucide : c’est un milieu qui laisse passer partiellement la lumière. (Papier calque, verre dépoli …)
- Milieu opaque : c’est un milieu qui ne laisse pas passer la lumière. (Carton, bois, le fer …)
2) Principe de propagation rectiligne de la lumière :
Expérience
On place trois plaques en carton munie chacune d’un trou, entre une lampe et l’œil d’un observateur.
Observation
Pour voir la lampe, les trous doivent être alignés avec la lampe et l’œil de l’observateur.
Conclusion
- L’expérience indique que la lumière se propage selon des lignes droites.
Le principe de propagation rectiligne de la lumière : dans un milieu transparent et homogène la lumière se propage selon des lignes droites
Remarque :
- Un milieu de propagation est dit homogène s’il a la même composition et présente les mêmes propriétés en tous ses points. Exemple : Air, vide, verre, eau, ....
3) Rayons lumineux et faisceaux lumineux :
3.1) Rayons lumineux :
- Le rayon lumineux est une notion utilisée en optique géométrique, décrivant le trajet de la lumière de manière simplificatrice.
- On représente un rayon lumineux par une droite munie d’une flèche indiquant le sens de propagation.
3.1) Rayons lumineux :
- Un faisceau lumineux est un ensemble de rayons lumineux issus d’une même source de lumière.
- On distingue trois types de faisceaux lumineux :
4) Vitesse de propagation de la lumière :
4.1) Notion de la vitesse :
- On définit la vitesse comme étant le quotient de la distance parcourue par la durée :
4.2) Vitesse de la lumière :
- La vitesse de propagation de la lumière dans l’air ou dans le vide est voisine de V= 300 000 km/s
- Dans le vide la vitesse de la lumière est souvent notée c pour « célérité »
4.3) Vitesse de la lumière :
- Une année-lumière, notée « al », est une unité utilisée en astronomie pour exprimer les distances. Elle correspond à la distance parcourue par la lumière dans le vide pendant une année :
1 a.l = 9,46 × 1012 km
Démonstration :
....................................................................................................
....................................................................................................
....................................................................................................
Exercice d’application :
Le soleil est distant de la terre de 150 000 000 Km.
Calculer le temps mis par la lumière émise par le soleil pour arriver sur terre ?
....................................................................................................
....................................................................................................
....................................................................................................
PDF إضغط في الأسفل لتحميل الدرس بصيغة