La propagation de la lumière

Puisque la lumière n’est pas un objet matériel (on
ne peut la toucher !) au lieu de dire qu’elle se
déplace on utilise le terme se » propager « .
On parle également de propagation pour un son ou
une vague puisque dans ces cas il n’y a pas de
déplacement de matière.
LA PROPAGATION DE LA
LUMIÈRE

Un première condition pour que la lumière puisse se propager est
d’avoir un milieu transparent (comme l’air, le vide ou le verre )
Dans un milieu transparent comme l’air la lumière se propage alors
en ligne droite.
Pour exprimer que la trajectoire de la lumière est une ligne droite on
dit que sa propagation est rectiligne.
Une expérience simple qui permet de le montrer est d’essayer
d’observer une source de lumière à travers plusieurs cartons percés.
Pour observer cette source et donc pour recevoir la lumière qu’elle
émet on doit aligner les trous des différents cartons: l’alignement
des différents trous montre bien que la lumière se propage en ligne
droite.
Remarque: pour que la propagation de la lumière soit rectiligne le
milieu de propagation doit également être homogène. Cela signifie
que le milieu doit avoir la même composition en tous points ainsi que
les mêmes caractéristiques (température notamment).
En été, par exemple, l’air est plus chaud au niveau du sol ce qui
courbe le trajet de la lumière et donne l’impression donne
l’impression d’une surface trouble voire recouverte d’eau. Ce
phénomène est également à l’origine de la formation des mirages.
QUELLE EST LA
TRAJECTOIRE DE LA
LUMIÈRE

Un faisceau de lumière est un ensemble de rayons de
lumière émis par une source,
Un faisceau ne se voit pas: ce sont les poussières ou
autres particules éclairées par ce faisceau que l’on voit,
ils deviennent des petits écrans diffusant,
Dans un milieu transparent et homogène la lumière se
propage en ligne droite, dans toutes les directions, selon
les rayons.
LES FAISCEAUX DE
RAYONS LUMINEUX
Divergent cylindrique convergent

LA VITESSE DE
PROPAGATION DE LA
LUMIÈRE.
Aujourd’hui, on sait que la lumière a une vitesse proche de 300 000
km/s (dans le vide ou dans l’air). Sur Terre, on ne se rend pas compte
du temps que met la lumière pour aller d’un endroit à un autre car les
distances sont trop faibles. Mais l’Univers est immense, et nous
voyons par exemple la galaxie « d’Andromède » telle qu’elle était il y a
deux millions d’années.
La lumière se propage dans le vide à une vitesse de 300 000 kms/ s
C’est une vitesse extrême, impossible à dépasser. Cette vitesse notée
v est une constante. (Elle ne varie pas)
v = 300 000 km/s v = 300 000 000 m/s v = 3.108 m/s
300 000 km/s, cela correspond à 7,5 fois le tour de la Terre en 1
seconde ! Par comparaison, le son se propage à environ 340 m/s, soit
environ 3 secondes pour parcourir 1 km.