Chapitre 4: Les propriétés de la Lumière et son modèle ondulatoire

Pythagore : philosophe grec

• Il croyait que les faisceaux lumineux se composaient de flots de particules minuscules.

• Les yeux recevez ses particules qui voyagent d’objet et nous permettent à voir.

Albert Michelson

• Le premier personne a mesuré la vitesse de la lumière.

• Il est arrivé à une mesure finale de 3 x 108 m/s

La Vitesse: la lumière compare au son

• Lumière : 1 000 000 000 km/h • Son : 1 200 km/h

L’éclair et le tonnerre

• Un roulement de tonnerre et un éclair arrive en même temps.

• On voit l’éclair avant qu’on entend le tonnerre • On peut multiplier les secondes entre l’éclair

et le tonnerre par la vitesse du son pour déterminer la distance approximative.

La lumière des étoiles

• La lumière des étoiles prend des milles d’années pour arriver à nos yeux.

Les technologies de la lumière inclurent:

• Un microscope • Un télescope • Un périscope • Des jumelles (binoculars) • Des optiques de fibres • Un appareil photo • Des lentilles de contact • Un laser • Un cinématographe (projecteur)

La Lumière

• Un forme d’énergie qui est détecté avec les yeux humaines.

• La lumière visible est une mélange de toutes les couleurs de l’arc en ciel.

Les propriétés de la lumière visible 1. la lumière voyage dans une ligne droite (la propagation rectilinéaire) 2.La lumière réfléchie (une réverbération) 3.La lumière réfracte (la réfraction ) ex. L’angle de ton

ombre (shadow). 4. la lumière disperse (la dispersion) La lumière sépare aux couleurs de l’arc en ciel (Pink Floyd) 5. la lumière voyage tout seul, sans des particules. 6. la lumière passe différemment à travers d’objets

différents (ex. Une fenêtre claire et une fenêtre opaque)

Le spectre de la lumière visible

• On peut voir le spectre de couleurs grâce à la dispersion de la lumière a travers un prisme

• Les couleurs qui composent la lumière blanche sont: – Rouge, Orange, Jaune, Vert, Bleu, Indigo, Violet – ROJ – V - BIV

• L’onde Rouge possède la plus petite réfraction

• L’onde Violet possède la plus grande réfraction

Savez-vous…

• Quand un laser coloré traverse un prisme, la lumière réfracte, MAIS ne sépare pas

• Pourquoi? – Un laser est seulement un couleur!

Le modèle ondulatoire de la lumière

• Explique que la lumière est:– un type d’onde qui voyage dans le vide et – transmet l’énergie d’un point à un autre

Un onde

Fréquence :

• Dans une onde, nombre de mouvements répétitifs ou de vibrations, qui ont lieu en un temps donné et qui se mesurent en cycles par seconde ou hertz (Hz)

Amplitude

• Hauteur de la crête d’une vague ou la profondeur de son creux, mesurée à partir de la position de repos (rest position).

• La plus grande l’amplitude, la plus d’énergie que l’onde transport.

La longueur d’onde

• La distance entre deux crêtes ou deux creux successifs.

• Mesurée en mètres • Les ondes les plus longues ont la moins de

réfraction

La fréquence et la longueur des ondes

• Plus la longueur d’onde est courte, plus la fréquence est la plus élevée

• Plus la longueur d’onde est grande, plus la fréquence est moins élevée.

• Ce phénomène s’appelle: une relation inverse.

La relation entre la fréquence et la longueur des ondes

Le rayonnement électromagnétique

• La transmission d’énergie sous forme d’ondes qui vont des ondes radioélectriques, plus longues, aux rayons gamma, très courts.

Les types de rayonnement électromagnétique

1. Les ondes radioélectriques: La longueur d’onde est plus grande, l’énergie plus faible et la fréquence plus basse.•On peut utiliser pour voir l’intérieur du corps humains (l’imagerie par résonance magnétique – IRM)

Les Types…

2. Les micro-ondes: La longueur d’onde est la plus courte et la fréquence est la plus élevée. •Les fours à micro-onde, les satellites télécommunications, le radar (la télédétection)

Les Types…

3. Les ondes infrarouges: Une longueur plus longue et une énergie plus faible et une fréquence plus basse. •Infrarouge signifie “sous le rouge” •Il est également appelé rayonnement thermique•Les télécommande en émet, les ordinateurs

Les Types…

4. La lumière visible: On peut voir avec les yeux

Les Types…

5. Les rayons ultraviolets: La longueur est plus courte, l’énergie plus élevée et la fréquence plus haute • C’est très énergétique! • C’est capable à tuer les bactéries dans la

nourriture et l’eau, et sur le matériel médical.

• Le soleil, détecter les empreintes digitales

Les Types…

6. Les rayons X: La longueur d’onde est plus courte, l’énergie est plus forte et la fréquence est plus élevée. • On peut utiliser à photographier les os et

les dents. Aussi pour examiner le contenu des bagages à l’aéroport.

Les Types…

7. Les rayons gamma: La longueur d’onde la plus courte ainsi que l’énergie et la fréquence les plus élevées. • Elles sont les résultats de réactions

nucléaires• Elles sont les produits dans les régions

les plus chaudes de l’univers

Le rayonnement électromagnétique… Une question de sûreté?

• En général, l’énergie plus forte de rayonnements électromagnétique sont plus dangereuse aux humains.

• L’atmosphère du monde peuvent nous protéger vers quelques plus dangereuse rayonnements électromagnétique dans l’espace. Donc, le monde est en sécurité pour les humains

• Mais, les changements aux conditions présent peuvent mettre nous en danger.

L’exposition aux rayonnements électromagnétiques

Les rayons X Les rayons ultraviolet

Les ondes radioélectriques

Les effets positifs

Le détection médical

Le traitement de la jaunisse dans les enfants

Les mieux télécommunications

Les effets négatifs

Ils peuvent être la cause de cancers

Le cancer de peau

L’effet de l’exposition massive quotidienne est incertain