DS N°4 PHYSIQUE – PREPARATION DEFINITION DE L’ANNEE LUMIERE Distance parcourue par la lumière dans le vide en une année. Distance ↔ longueur. Année lumière = al 1 al. = 1016m SAVOIR RETROUVER LA VALEUR DE L’ANNEE LUMIERE PAR LE CALCUL, CONNAITRE SON ORDRE DE GRANDEUR EN M ET KM. VALEUR DE AL. EN 1 ANNEE 𝐶= 𝑑 𝜏 𝑑 =𝐶×𝜏 d = distance parcourue (en m) C = vitesse de la lumière (en m.s-1) → 299 792 458 m.s-1 τ = durée du parcours (en s) → 1 année 𝑑 = 299792458 × [365,25 × 24 × 60 × 60] 𝐝 ≈ 𝟗, 𝟒𝟔𝟎𝟕 × 𝟏𝟎𝟏𝟓 m ORDRE DE GRANDEUR d ≈ 9,4607 × 1015 m ≈ 10 × 1015m ≈ 1016 m Ordre de grandeur de l’année lumière → 1016m soit 1013km. Connaître l'ordre de grandeur de la vitesse de la lumière, des distances Terre Lune et Terre Soleil ainsi que les dimensions dans un atome. [Dimension dans un atome ?] ORDRE DE GRANDEUR DE LA VITESSE DE LA LUMIERE C = 3X105KM.S-1 = 3X108M.S-1 ODG TERRE-LUNE 384 000 km 3,8x105km 105km → 108m ODG TERRE-SOLEIL 149 597 870 km 1,5x108km 108km → 1011m ODG ATOME D’HYDROGENE 52,9 pm (1pm = 10-12m) 52,9x10-12m 10-13m = 10-16km Savoir expliquer l'expression : "regarder loin, c'est regarder tôt" La lumière se propage à une vitesse finie extrêmement grande la lumière nous parvenant d’un objet céleste voyage dans l’espace avant d’arriver sur Terre. + objet est éloigné, + la lumière reçue a été émise tôt. + on regarde loin, + on regarde tôt. Connaître les définitions des phénomènes de diffraction, réfraction et dispersion de la lumière, ainsi que celle de l'indice de réfraction d'un milieu. PHENOMENE DE DIFFRACTION + La longueur de la fente ↓, + le faisceau diverge. A cause de ce phénomène, on ne peut pas isoler un rayon lumineux. Faisceau parallèle Faisceau divergent Faisceau convergent PHENOMENE DE REFRACTION → C’est le fait qu’un milieu n2 dévie différemment les rayons lumineux issus d’un corps d’un milieu n1. Schéma à compléter : Connaître les lois de la réfraction 1. Le plan d’incidence = plan contenant rayon incident et la normal 2. Lorsque la lumière passe d’un milieu d’indice n1 à un milieu d’indice n2, l’angle d’incidence i1 et l’angle de réfraction i2 vérifient la relation : 𝑛1 × sin 𝑖1 = 𝑛2 × sin 𝑖2 n1 i1 i2 n2 3. L’indice n de réfraction d’un milieu a. Caractérise un milieu transparent et homogène b. On le note n et il est sans unité c. Il est relié à la vitesse de la lumière par la relat ion : 𝑐 𝑣=𝑛 Soit, 𝑐 𝑛=𝑣 v= vitesse de la lumière dans le milieu considéré (en m.s-1) c= vitesse de la lumière dans le vide (en m.s-1) n= indice de réfraction du milieu 4. Phénomène de réflexion total a. Le rayon réfracté n’existe pas il n’y a qu’un rayon réfléchi. b. Si n1 < n2 → le rayon réfracté se rapproche de la normale c. Si n1 > n2 → le rayon réfracté s’éloigne de la normale Notions de spectre, couleur, longueur d'onde, lumière monochromatique ou polychromatique [voir TP n°5 et le complément sur le cahier de texte]