III. L’année lumière 1. Principe de propagation II. L’année lumière 1. Principe de propagation Thalès : mathématicien grec (625 à 546 av. J.C.) 2. Vitesse de propagation de la lumière a. La valeur La vitesse de la lumière dans le vide (ou célérité noté c) est une constante universelle : c = 299 792 458 m / s soit c ≈ 3,0.108 m / s Remarque que vaut la vitesse du son ? • Santorin… LA VITESSE DE PROPAGATION DE LA LUMIERE (Olaüs ROMER EN 1676) VOIR AUTRE PPT Astronome danois (Arhus, 1644 - Copenhague, 1710) Léon Foucault 1819-1868 ω c= 2lw a b. l’année lumière, une distance pratique Les distances astronomiques étant considérables, les unités de mesure utilisées sur la Terre sont inadaptées. On utilise donc l’année de lumière (a.l). Une année lumière est la distance parcourue par la lumière (dans le vide) pendant une année. Valeur de l’année de lumière On connait la formule v = d/Δt donc d = v x Δt ; ici, v = c = 3,0.108 m.s-1 ; Δt = 1 an = 365,25 x 24 x 3600 s et d = 1 a.ℓ. 1 a.ℓ. = c Δt = 3,0.108 x 365,25 x 24 x 3600 ≈ 9,5.1015 m 1 a.l = 9,5 . 1012 km= 9500 milliards de km Exemples de longueurs : a. b. c. d. Une comète peut s’éloigner de plus de 1 a.l du soleil. La distance de notre soleil à l’étoile la plus proche est de 4 a.l La taille (diamètre) de notre galaxie est de 100 000 a.l La distance de notre soleil à la galaxie la plus proche est de 2 millions d’a.l Des ordres de grandeur de longueurs: La distance terre-soleil est tellement grande, qu’il a fallu définir d’autres unités que le Kilomètre pour décrire l’univers : • Pour tout ce qui se passe à l’intérieur du système solaire, on utilise l’unité astronomique : 1 u.a = distance terre-soleil = 150 millions de Km 3. Que voit-on quand on regarde une étoile L’image du ciel que nous avons depuis la Terre ne correspond pas à la réalité actuelle mais à une réalité d’autant plus ancienne que les objets que nous regardons sont plus éloignés. Plus les objets que l’on observe dans l’univers sont éloignés, Plus les objets que l’on observe dans l’univers sont éloignés, , plus la lumière qui en vient, met du temps à nous parvenir. Nous voyons l’objet tel qu’il était quand il a émis la lumière , nous voyons le passé de l’objet. VOIR ANIMATION Répondre à la question que se pose cet extraterrestre sachant que l’on faisait du feu avec les pierres il y a 500000 ans et que la lumière a une vitesse c = 3 x 108 m.s-1. Exercice d’application : L’étoile polaire est située à 4,08.1015 km. 1. Exprimer en a.ℓ., cette distance. 2. Combien d’années met la lumière de l’étoile polaire pour arriver jusqu’à nous. 3. Conclure.