Ch 1 Description de l’Univers, du très petit au très grand 1. L’Univers Entre le noyau et les électrons, il n’y a rien. On dit que la structure des atomes est lacunaire. femtomètre fm 10-15 m picomètre pm 10-12 m nanomètre nm 10-9 m micromètre µm 10-6 m millimètre mm 10-3 m mètre m mètre m kilomètre mégamètre gigamètre téramètre pétamètre km Mm Gm Tm Pm 3 6 9 12 10 m 10 m 10 m 10 m 1015 m Entre le Soleil et les planètes, il y a du vide, le système solaire est essentiellement lacunaire. 2. Propagation de la lumière La lumière se propage en ligne droite dans un milieu homogène et transparent. Depuis 1983 le mètre est défini comme la distance parcourue par la lumière 1 dans le vide pendant une durée de s 299 792 458 Quelle est la vitesse de la lumière dans le vide ? Par définition de la vitesse moyenne : v = d t 1 s, 299 792 458 la vitesse de la lumière dans le vide est notée c 1,000 000 00 c= =299 792 458 m·s-1 1 299 792 458 soit avec d = 1,000 000 00 m et t = La vitesse de la lumière dans le vide est c = 299 792 458 m·s-1 Retenir la valeur approchée avec 3 chiffres significatifs : Dans le vide ou dans l’air la vitesse de la lumière est : c = 3,00 × 108 m·s-1 Pour mesurer de grandes distances, les astronomes utilisent l’année de lumière (notée a.l.), c’est la distance parcourue par la lumière dans le vide pendant 1 année. Convertir 1 a.l. en mètre : 1 a.l. = 299 792 458 × 365,25 ×24×60×60 1 a.l. = 9,45 × 1015 m Voir loin, c’est voir dans le passé : Véga de la lyre est l’étoile la plus brillante du ciel d’été, elle est à 25 a.l. de la Terre. Quand on la regarde, on voit comment elle était quand la lumière en est partie, il y a 25 ans. 3. Ordres de grandeur L’ordre de grandeur d’une longueur est la puissance de 10 qui s’en approche le plus. Exercices : Le rayon de la Terre est de 6400 km. Quel est en mètre l’ordre de grandeur du rayon de la Terre ? 107 m Quel est en mètre l’ordre de grandeur de la distance Terre-Lune (380 000 km ) 108 m Quel est en mètre l’ordre de grandeur du diamètre du noyau d’un atome de sodium (3,4 fm) 10-15 m Deux grandeurs dont le quotient des ordres de grandeurs s’exprime par 10 sont différentes de n ordres de grandeur. n Exercices : quelle différence d’ordre de grandeur y a t-il entre : le rayon de la Terre 6400 km et celui du Soleil 700 000 km ? 106 =102 donc 2 ordres de grandeur 104 Quelle différence d’ordre de grandeur y a t-il entre ma taille (1,7 m) et la taille d’une bactérie (10m) 1 5 -5 = 10 donc 5 ordres de grandeur 10