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Lumière – ombre – pénombre Nanchen Raphaël, ECCG Monthey
Département de la Formation et de la Sécurité Service de l’enseignement
Ecole de Commerce et de Culture générale de Monthey
1. SOURCES LUMINEUSES
Lumière – ombre – pénombre Nanchen Raphaël, ECCG Monthey
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1. SOURCES LUMINEUSES
a. OBJETS LUMINEUX OU SOURCES LUMINEUSES PRIMAIRES
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1. SOURCES LUMINEUSES
a. OBJETS LUMINEUX OU SOURCES LUMINEUSES PRIMAIRES
Chaque point de l’objet émet de la lumière dans toutes les directions
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1. SOURCES LUMINEUSES
a. OBJETS LUMINEUX OU SOURCES LUMINEUSES PRIMAIRES
Chaque point de l’objet émet de la lumière dans toutes les directions
b. SOURCES LUMINEUSES SECONDAIRES
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1. SOURCES LUMINEUSES
a. OBJETS LUMINEUX OU SOURCES LUMINEUSES PRIMAIRES
Chaque point de l’objet émet de la lumière dans toutes les directions
b. SOURCES LUMINEUSES SECONDAIRES
L’objet n’émet pas de lumière, mais diffuse dans toutes les directions la lumière qu’il reçoit.
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1. SOURCES LUMINEUSES
a. OBJETS LUMINEUX OU SOURCES LUMINEUSES PRIMAIRES
Chaque point de l’objet émet de la lumière dans toutes les directions
b. SOURCES LUMINEUSES SECONDAIRES
L’objet n’émet pas de lumière, mais diffuse dans toutes les directions la lumière qu’il reçoit.
c. POINTS LUMINEUX OU SOURCES LUMINEUSES PONCTUELLES
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1. SOURCES LUMINEUSES
a. OBJETS LUMINEUX OU SOURCES LUMINEUSES PRIMAIRES
Chaque point de l’objet émet de la lumière dans toutes les directions
b. SOURCES LUMINEUSES SECONDAIRES
L’objet n’émet pas de lumière, mais diffuse dans toutes les directions la lumière qu’il reçoit.
c. POINTS LUMINEUX OU SOURCES LUMINEUSES PONCTUELLES
Sources lumineuses associées à un point
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2. RAYONS LUMINEUX
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2. RAYONS LUMINEUX
La lumière se déplace selon des demi-droites appelées rayons lumineux
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2. RAYONS LUMINEUX
La lumière se déplace selon des demi-droites appelées rayons lumineux
L’origine des rayons lumineux (les demi-droites) sont des points lumineux
Rayons lumineux S
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3. ECLAIRAGE
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3. ECLAIRAGE
a. ZONE ÉCLAIRÉE
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3. ECLAIRAGE
a. ZONE ÉCLAIRÉE
Une zone est éclairée si elle est atteinte par des rayons lumineux en provenance de chaque point lumineux
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3. ECLAIRAGE
a. ZONE ÉCLAIRÉE
Une zone est éclairée si elle est atteinte par des rayons lumineux en provenance de chaque point lumineux
b. ZONE D’OMBRE
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3. ECLAIRAGE
a. ZONE ÉCLAIRÉE
Une zone est éclairée si elle est atteinte par des rayons lumineux en provenance de chaque point lumineux
b. ZONE D’OMBRE
Une zone d’ombre est non éclairée, aucun rayon lumineux ne l’atteint
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3. ECLAIRAGE
a. ZONE ÉCLAIRÉE
Une zone est éclairée si elle est atteinte par des rayons lumineux en provenance de chaque point lumineux
b. ZONE D’OMBRE
Une zone d’ombre est non éclairée, aucun rayon lumineux ne l’atteint
c. ZONE DE PÉNOMBRE
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3. ECLAIRAGE
a. ZONE ÉCLAIRÉE
Une zone est éclairée si elle est atteinte par des rayons lumineux en provenance de chaque point lumineux
b. ZONE D’OMBRE
Une zone d’ombre est non éclairée, aucun rayon lumineux ne l’atteint
c. ZONE DE PÉNOMBRE
Considérons une source lumineuse étendue (composée de plusieurs points lumineux) :
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3. ECLAIRAGE
a. ZONE ÉCLAIRÉE
Une zone est éclairée si elle est atteinte par des rayons lumineux en provenance de chaque point lumineux
b. ZONE D’OMBRE
Une zone d’ombre est non éclairée, aucun rayon lumineux ne l’atteint
c. ZONE DE PÉNOMBRE
Considérons une source lumineuse étendue (composée de plusieurs points lumineux) : Une zone de pénombre est une zone où des rayons lumineux n’arrivent que de
certains points lumineux. Cette zone est partiellement éclairée…
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3. ECLAIRAGE
a. EXEMPLE N°1 : DÉTERMINER LA ZONE D’OMBRE ET LA TAILLE DE L’OMBRE PORTÉE
S Ob
jet op
aqu
e
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3. ECLAIRAGE
d. EXEMPLE N°1 : DÉTERMINER LA ZONE D’OMBRE ET LA TAILLE DE L’OMBRE PORTÉE
Tracer les rayons lumineux tangents au bord de l’objet opaque
S Ob
jet op
aqu
e
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3. ECLAIRAGE
d. EXEMPLE N°1 : DÉTERMINER LA ZONE D’OMBRE ET LA TAILLE DE L’OMBRE PORTÉE
Tracer les rayons lumineux tangents au bord de l’objet opaque
Se placer sur un point des différentes zones ainsi délimitées sur l’écran :
Si on peut tracer un rayon non intercepté par l’objet de la source jusqu’à la zone : zone éclairée
S Ob
jet op
aqu
e
Zones éclairées : Pas d’obstacle entre la source et l’écran
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3. ECLAIRAGE
d. EXEMPLE N°1 : DÉTERMINER LA ZONE D’OMBRE ET LA TAILLE DE L’OMBRE PORTÉE
Tracer les rayons lumineux tangents au bord de l’objet opaque
Se placer sur un point des différentes zones ainsi délimitées sur l’écran :
Si on peut tracer un rayon non intercepté par l’objet de la source jusqu’à la zone : zone éclairée
Dans le cas contraire : zone d’ombre et ombre portée
S Om
bre p
ortée
Ob
jet op
aqu
e
Zone ombre : Obstacle entre
la source et l’écran
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3. ECLAIRAGE
d. EXEMPLE N°1 : DÉTERMINER LA ZONE D’OMBRE ET LA TAILLE DE L’OMBRE PORTÉE
Définissons : 1. p la distance objet-source, 2. g la taille de l’objet 3. p’ la distance ombre-source, 4. g’ la taille de l’ombre portée
S
p
p'
g g'
Om
bre p
ortée
Ob
jet op
aqu
e
A
A’
B
B’
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3. ECLAIRAGE
d. EXEMPLE N°1 : DÉTERMINER LA ZONE D’OMBRE ET LA TAILLE DE L’OMBRE PORTÉE
Définissons : 1. p la distance objet-source, 2. g la taille de l’objet 3. p’ la distance ombre-source, 4. g’ la taille de l’ombre portée
ΔABS et ΔA’B’S sont semblables :
S
p
p'
g g'
Om
bre p
ortée
Ob
jet op
aqu
e
A
A’
B
B’
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3. ECLAIRAGE
d. EXEMPLE N°1 : DÉTERMINER LA ZONE D’OMBRE ET LA TAILLE DE L’OMBRE PORTÉE
Définissons : 1. p la distance objet-source, 2. g la taille de l’objet 3. p’ la distance ombre-source, 4. g’ la taille de l’ombre portée
ΔABS et ΔA’B’S sont semblables :
D’après le théorème de Thalès :
𝑝
𝑝′=
𝑔
𝑔′
S
p
p'
g g'
Om
bre p
ortée
Ob
jet op
aqu
e
A
A’
B
B’
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3. ECLAIRAGE
a. EXEMPLE N°2 : DÉTERMINER LES ZONES ÉCLAIRÉES, D’OMBRE ET DE PÉNOMBRE
La source est étendue → ex : un néon
S
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3. ECLAIRAGE
e. EXEMPLE N°2 : DÉTERMINER LES ZONES ÉCLAIRÉES, D’OMBRE ET DE PÉNOMBRE
La source est étendue → ex : un néon
Tracer les rayons lumineux tangents au bord de l’objet opaque et dont les origines sont les extrémités du néon
S
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3. ECLAIRAGE
e. EXEMPLE N°2 : DÉTERMINER LES ZONES ÉCLAIRÉES, D’OMBRE ET DE PÉNOMBRE
La source est étendue → ex : un néon
Tracer les rayons lumineux tangents au bord de l’objet opaque et dont les origines sont les extrémités du néon
Se placer sur un point des différentes zones ainsi délimitées sur l’écran :
Si depuis une zone, on peut voir l’entier du néon : zone éclairée
S
Ces zones sont éclairées
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3. ECLAIRAGE
e. EXEMPLE N°2 : DÉTERMINER LES ZONES ÉCLAIRÉES, D’OMBRE ET DE PÉNOMBRE
La source est étendue → ex : un néon
Tracer les rayons lumineux tangents au bord de l’objet opaque et dont les origines sont les extrémités du néon
Se placer sur un point des différentes zones ainsi délimitées sur l’écran :
Si depuis une zone, on peut voir l’entier du néon : zone éclairée
Si depuis une zone, on ne peut voir qu’une partie du néon : pénombre
S
Zone éclairée
Zone éclairée
Pénombre : attention, il n’y a pas la même
intensité d’éclairage :
car une plus grande
partie du néon atteint le point du bas
mieux éclairé ici que là
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3. ECLAIRAGE
e. EXEMPLE N°2 : DÉTERMINER LES ZONES ÉCLAIRÉES, D’OMBRE ET DE PÉNOMBRE
La source est étendue → ex : un néon
Tracer les rayons lumineux tangents au bord de l’objet opaque et dont les origines sont les extrémités du néon
Se placer sur un point des différentes zones ainsi délimitées sur l’écran :
Si depuis une zone, on peut voir l’entier du néon : zone éclairée
Si depuis une zone, on ne peut voir qu’une partie du néon : pénombre
Si depuis une zone, on ne peut pas voir le néon : ombre portée
S
Pén
om
bre
Pén
om
bre
Zone éclairée
Zone éclairée
Ombre portée
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3. ECLAIRAGE
e. EXEMPLE N°2 : DÉTERMINER LES ZONES ÉCLAIRÉES, D’OMBRE ET DE PÉNOMBRE
La source est étendue → ex : un néon
Tracer les rayons lumineux tangents au bord de l’objet opaque et dont les origines sont les extrémités du néon
Se placer sur un point des différentes zones ainsi délimitées sur l’écran :
Si depuis une zone, on peut voir l’entier du néon : zone éclairée
Si depuis une zone, on ne peut voir qu’une partie du néon : pénombre
Si depuis une zone, on ne peut pas voir le néon : ombre portée
S Om
bre p
ortée
P
éno
mb
re P
éno
mb
re
Zone éclairée
Zone éclairée
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4. PHASES DE LA LUNE
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4. PHASES DE LA LUNE
a. INTRODUCTION
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4. PHASES DE LA LUNE
a. INTRODUCTION
On ne voit la Lune que la « nuit »
car la journée l’intensité lumineuse du soleil nous éblouit.
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4. PHASES DE LA LUNE
a. INTRODUCTION
On ne voit la Lune que la « nuit »
car la journée l’intensité lumineuse du soleil nous éblouit.
Pour s’en convaincre : Imaginons un avion qui travers le ciel au-dessus de nous. On ne le voit plus quand il est « trop proche » du soleil, on est ébloui.
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4. PHASES DE LA LUNE
a. INTRODUCTION
On ne voit la Lune que la « nuit »
car la journée l’intensité lumineuse du soleil nous éblouit.
Lune : source lumineuse secondaire Trajet des rayons lumineux : Soleil → Lune → Terre
Conséquence : on ne voit que la partie éclairée de la lune
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4. PHASES DE LA LUNE
a. INTRODUCTION
On ne voit la Lune que la « nuit »
car la journée l’intensité lumineuse du soleil nous éblouit.
Lune : source lumineuse secondaire Trajet des rayons lumineux : Soleil → Lune → Terre
Conséquence : on ne voit que la partie éclairée de la lune
Remarques importantes : Le soleil, étant très éloigné, envoie des rayons pratiquement parallèles
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4. PHASES DE LA LUNE
a. INTRODUCTION
On ne voit la Lune que la « nuit »
car la journée l’intensité lumineuse du soleil nous éblouit.
Lune : source lumineuse secondaire Trajet des rayons lumineux : Soleil → Lune → Terre
Conséquence : on ne voit que la partie éclairée de la lune
Remarques importantes : Le soleil, étant très éloigné, envoie des rayons pratiquement parallèles La face lumineuse de la Terre ou de la Lune est la demi-sphère face au soleil
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4. PHASES DE LA LUNE
a. INTRODUCTION
On ne voit la Lune que la « nuit »
car la journée l’intensité lumineuse du soleil nous éblouit.
Lune : source lumineuse secondaire Trajet des rayons lumineux : Soleil → Lune → Terre
Conséquence : on ne voit que la partie éclairée de la lune
Lune présente toujours la même face à la Terre
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4. PHASES DE LA LUNE
b. CYCLE LUNAIRE (29,5 JOURS)
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4. PHASES DE LA LUNE
b. CYCLE LUNAIRE (29,5 JOURS)
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4. PHASES DE LA LUNE
b. CYCLE LUNAIRE (29,5 JOURS)
Cycle lunaire est la rotation complète de la lune autour de la Terre. Il dure 29,5 jours
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4. PHASES DE LA LUNE
b. CYCLE LUNAIRE (29,5 JOURS)
Cycle lunaire est la rotation complète de la lune autour de la Terre. Il dure 29,5 jours
La lune tourne donc environ de 12° par jour, soit 6° par nuit.
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4. PHASES DE LA LUNE
b. CYCLE LUNAIRE (29,5 JOURS)
Début du cycle, position A : Soleil – Lune – Terre alignés dans cet ordre
La lune présente à la Terre une partie non-éclairée, on ne la voit pas. C’est la nouvelle lune
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4. PHASES DE LA LUNE
b. CYCLE LUNAIRE (29,5 JOURS)
Position B : Soleil – Terre – Lune : 45°
La lune présente à la Terre une grande partie non-éclairée et une petite partie éclairée. C’est le premier croissant de lune
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4. PHASES DE LA LUNE
b. CYCLE LUNAIRE (29,5 JOURS)
Position C : Soleil – Terre – Lune : 90°
La lune présente à la Terre une partie non-éclairée et une partie éclairée de même taille. C’est le premier quartier de lune
Δ demi-lune visible mais on parle de quartier (1/4 du cycle)
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4. PHASES DE LA LUNE
b. CYCLE LUNAIRE (29,5 JOURS)
Position D : Soleil – Terre – Lune : 135°
La lune présente à la Terre une grande partie éclairée et une petite partie non-éclairée. C’est la lune gibbeuse croissante
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4. PHASES DE LA LUNE
b. CYCLE LUNAIRE (29,5 JOURS)
Position E : Soleil – Terre – Lune alignés dans cet ordre
La lune présente à la Terre une partie éclairée, totalement visible. C’est la pleine lune
La phase croissante se termine
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4. PHASES DE LA LUNE
b. CYCLE LUNAIRE (29,5 JOURS)
On trouve ensuite selon le même principe : En F : lune gibbeuse décroissante En G : dernier quartier de lune En H : dernier croissant de lune puis de nouveau la nouvelle lune.
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4. PHASES DE LA LUNE
b. CYCLE LUNAIRE (29,5 JOURS)
Comment reconnaitre si la lune est en phase croissante ou décroissante ?
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4. PHASES DE LA LUNE
b. CYCLE LUNAIRE (29,5 JOURS)
Comment reconnaitre si la lune est en phase croissante ou décroissante ?
« La lune ment »
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4. PHASES DE LA LUNE
b. CYCLE LUNAIRE (29,5 JOURS)
Comment reconnaitre si la lune est en phase croissante ou décroissante ?
« La lune ment »
Le bord de la lune (sur le cercle) forme l’arrondi d’un « D » pour décroissant.
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4. PHASES DE LA LUNE
b. CYCLE LUNAIRE (29,5 JOURS)
Comment reconnaitre si la lune est en phase croissante ou décroissante ?
« La lune ment »
Le bord de la lune (sur le cercle) forme l’arrondi d’un « D » pour décroissant. Elle ment, donc lune croissante : premier croissant de lune
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4. PHASES DE LA LUNE
b. CYCLE LUNAIRE (29,5 JOURS)
Comment reconnaitre si la lune est en phase croissante ou décroissante ?
« La lune ment »
Le bord de la lune (sur le cercle) forme l’arrondi d’un « D » pour décroissant. Elle ment, donc lune croissante : premier croissant de lune
Le bord de la lune (sur le cercle) forme l’arrondi d’un « C » pour croissant.
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4. PHASES DE LA LUNE
b. CYCLE LUNAIRE (29,5 JOURS)
Comment reconnaitre si la lune est en phase croissante ou décroissante ?
« La lune ment »
Le bord de la lune (sur le cercle) forme l’arrondi d’un « D » pour décroissant. Elle ment, donc lune croissante : premier croissant de lune
Le bord de la lune (sur le cercle) forme l’arrondi d’un « C » pour croissant. Elle ment, donc lune décroissante : lune gibbeuse décroissante
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5. ECLIPSE
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5. ECLIPSE
a. ECLIPSE SOLAIRE
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5. ECLIPSE
a. ECLIPSE SOLAIRE
Le Soleil est masqué par la Lune : la Terre est dans le cône d’ombre de la Lune. → Nouvelle lune !
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6. ECLIPSE
a. ECLIPSE SOLAIRE
Le Soleil est masqué par la Lune : la Terre est dans le cône d’ombre de la Lune. → Nouvelle lune !
A Éclipse totale dans l'ombre. B Éclipse annulaire dans l'anté-ombre. C Éclipse partielle dans la pénombre.
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5. ECLIPSE
a. ECLIPSE SOLAIRE
Pourquoi n’y a-t-il pas éclipse solaire à chaque nouvelle lune ?
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5. ECLIPSE
a. ECLIPSE SOLAIRE
Pourquoi n’y a-t-il pas éclipse solaire à chaque nouvelle lune ? Car le Soleil, la Terre et la Lune ne se trouve pas dans le même plan
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5. ECLIPSE
a. ECLIPSE SOLAIRE
Pourquoi n’y a-t-il pas éclipse solaire à chaque nouvelle lune ? Car le Soleil, la Terre et la Lune ne se trouve pas dans le même plan
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5. ECLIPSE
a. ECLIPSE SOLAIRE
Pourquoi n’y a-t-il pas éclipse solaire à chaque nouvelle lune ? Car le Soleil, la Terre et la Lune ne se trouve pas dans le même plan
Dans cette situation, l’ombre de la Lune passe « sous » la Terre
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5. ECLIPSE
a. ECLIPSE SOLAIRE
Pourquoi n’y a-t-il pas éclipse solaire à chaque nouvelle lune ? Car le Soleil, la Terre et la Lune ne se trouve pas dans le même plan
Par contre dans cette situation, l’ombre de la Lune « touche » la Terre
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5. ECLIPSE
b. ECLIPSE LUNAIRE
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5. ECLIPSE
b. ECLIPSE LUNAIRE
La Lune traverse le cône d’ombre de la Terre. Elle ne peut plus refléter la lumière du soleil. → Pleine lune !
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5. ECLIPSE
b. ECLIPSE LUNAIRE
La Lune traverse le cône d’ombre de la Terre. Elle ne peut plus refléter la lumière du soleil. → Pleine lune !
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5. ECLIPSE
b. ECLIPSE LUNAIRE
Pourquoi n’y a-t-il pas éclipse lunaire à chaque pleine lune ?
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5. ECLIPSE
b. ECLIPSE LUNAIRE
Pourquoi n’y a-t-il pas éclipse lunaire à chaque pleine lune ? Car le Soleil, la Terre et la Lune ne se trouve pas dans le même plan
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5. ECLIPSE
b. ECLIPSE LUNAIRE
Pourquoi n’y a-t-il pas éclipse lunaire à chaque pleine lune ? Car le Soleil, la Terre et la Lune ne se trouve pas dans le même plan
Dans cette situation, la lune n’est pas dans l’ombre de la Terre
Lumière – ombre – pénombre Nanchen Raphaël, ECCG Monthey
Département de la Formation et de la Sécurité Service de l’enseignement
Ecole de Commerce et de Culture générale de Monthey
5. ECLIPSE
b. ECLIPSE LUNAIRE
Pourquoi n’y a-t-il pas éclipse lunaire à chaque pleine lune ? Car le Soleil, la Terre et la Lune ne se trouve pas dans le même plan
Par contre dans cette situation, la lune est dans l’ombre de la Terre
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