Ch 1 Description de l`Univers, du très petit au très grand 1

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
picomètre
nanomètre
micromètre
millimètre
mètre
fm
pm
nm
µm
mm
m
10-15 m
10-12 m
10-9 m
10-6 m
10-3 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
dans le vide pendant une durée de 1
299 792 458 s
Quelle est la vitesse de la lumière dans le vide ?
Par définition de la vitesse moyenne : v = d
t
soit avec d = 1,000 000 00 m et t = 1
299 792 458 s,
la vitesse de la lumière dans le vide est notée c
c = 1,000 000 00
1
299 792 458 =299 792 458 m·s-1
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 :
mètre
kilomètre
mégamètre
gigamètre
téramètre
pétamètre
m
km
Mm
Gm
Tm
Pm
103 m
106 m
109 m
1012 m
1015 m

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
10n sont différentes de n ordres de grandeur.
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
104 =102 donc 2 ordres de grandeur
Quelle différence d’ordre de grandeur y a t-il entre ma taille (1,7 m) et la taille d’une
bactérie (10m)
1
10-5 = 105 donc 5 ordres de grandeur