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DS S N N° °4 4 P PH HY YS SI IQ QU UE E – – P PR RE EP PA AR RA AT TI IO ON N
 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.
V VA AL LE EU UR R D DE E A AL L. . E EN N 1 1 A AN NN NE EE E
O OR RD DR RE E D DE E G GR RA AN ND DE EU UR R
 Ordre de grandeur de l’année lumière → 1016m soit 1013km.
=×
=299792458× [365,25 ×24 ×60 ×60]
=
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
  , ×m
d9,4607 ×1015m
≈ 10 × 1015m
≈ 1016 m

 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 ?]
O OR RD DR RE E D DE E G GR RA AN ND DE EU UR R D DE E L LA A V VI IT TE ES SS SE E D DE E L LA A L LU UM MI IE ER RE E C C = = 3 3X X1 10 05
5K
KM M. .S S-
-1 1
= = 3 3X X1 10 08
8M
M. .S S-
-1 1
O OD DG G T TE ER RR RE E- -L LU UN NE E
 384 000 km
 3,8x105km
 105km → 108m
O OD DG G T TE ER RR RE E- -S SO OL LE EI IL L
 149 597 870 km
 1,5x108km
 108km → 1011m
O OD DG G A AT TO OM ME E D D’ ’H HY YD DR RO OG GE EN NE E
 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.
P PH HE EN NO OM ME EN NE E D DE E D DI IF FF FR RA AC CT TI IO ON N
+ La longueur de la fente ↓, + le faisceau diverge.
A cause de ce phénomène, on ne peut pas isoler un rayon lumineux.
P PH HE EN NO OM ME EN NE E D DE E R RE EF FR RA AC CT TI IO ON N
→ C’est le fait qu’un milieu n2 dévie différemment les rayons lumineux issus d’un
corps d’un milieu n1.
Schéma à compléter :
Faisceau parallèle
Faisceau divergent
Faisceau convergent

 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 :
1× sin 1 = 2× sin 2
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 :
=
 Soit, =
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]
n1
i1
i2
n2