Partie A :Lumières et vision

Chapitre 1 La vitesse de la lumière

I) Etude de document

(place ici la feuille surla vitesse de la lumière etles fibres optiques.)

1) Dans quel type de milieux la lumière se propage-t-elle ?

La lumière se propage dans des milieux transparents.

(exemples : eau, verre, air...)

2) La vitesse de la lumière dépend-elle du milieu traversé par la lumière ? On constate que la vitesse dela lumière n ’est pas la mêmedans l’air, le verre, et l’eau.

Donc, la vitesse de la lumièredépend du milieu traversé.

3) Quelle est la vitesse de la lumière dans l’air ?

Quelle distance parcourt la lumière en une seconde ?

Dans l ’air, la vitesse de lalumière est de 300 000 km / s

Dans l ’air, la lumière parcourt 300 000 km en une seconde !

Donne le résultat en kilomètres, puis convertis-le en mètres.

mmdm cmmhm damkm

rappel - les unités de longueur

milli-déci-centi-/hectodécakilo-

rappel - les racines

/1000/10 /100/x100 x10x1000

mmdm cmmhm damkm

300 000 0 0 0

300 000 km =300 000 000 m

4) En quelle matière est fabriquée une fibre optique ?

La fibre optique est en verre, ou en plastique transparent.

5) Une fibre optique est-elle transparente ?

La fibre optique est transparente car le texte précise qu ’ elle conduitla lumière.

De plus, la fibre est en verre.

6) Quelle est la vitesse de lalumière dans une fibre optique ?

Le texte donne la vitesse dela lumière dans le verre : 200 000 km/s

En convertissant en mètres: v = 200 000 000 m/s

7) Calcule la longueur de la fibre optique SEA-ME-WE 3 entre l’Allemagne et l’Australie ?

d = v x t longueur = vitesse x durée

Le texte nous donne : v = 200 000 000 m/s t = 0,16 s

On en déduit la longueur d :

d = 200 000 000 x 0,16d = 32 000 000 m

d = 32 000 km

II) A retenir

• La vitesse de la lumière est de 300 000 km/s (dans le vide).(kilomètre par seconde)

• La lumière se propage à la même vitesse dans l’air, mais moins vite dans les milieuxtransparents, comme l’eau ou le verre.

Chapitre 2 Les distances dans l’Univers

V =dt

vitesse

distance

durée

en m/s

en m

en s

I) La vitesse

II) Autres relations

• t =dv

• d = v x t

III) Voyage dans l’espace

_voyage_lumiere.swf

(colle ici le tableau et complète-le.)

voyage de la lumière :

vitesse v en km/s

durée t en min.

durée t en s

distance d en km

tour de la Terre 300 000 km/s   0,13 s  

Lune-Terre 300 000 km/s   1,28 s  

Soleil-Terre 300 000 km/s8 min 20 s 500 s  

Soleil-Neptune 300 000 km/s250 min 15000 s  

IV) L’année-lumière

• L’année-lumière, notée a.l. ou al est une distance.

1 a.l. = distance parcourue par la lumière pendant 1 année.

V) A retenir

• La distance Terre-Lune :

• La distance Terre-Soleil :

• La distance Terre-Proxima du Centaure :

385 000 km

150 millions de km = 8 minutes-lumière

4,3 années-lumière

VI) Exercice

b) Combien de km vaut1 année-lumière ?

a) Combien de secondes y a-t-il dans1 année ?

Réponse a) on cherche t = 1 an

t = 31 536 000 secondes

x 24h

x 60 min

x 60 sjour

t = 365

Pour connaître la distance on utilise la relation d = v x t

d = 300 000 x 31 536 000 d = 9 460 800 000 000 km

d = 94 608 x 10 8 km

• on connait v = 300 000 km/s

Réponse b)

• d = v x t • on vient de calculer t

Notation scientifique

• La notation scientifique est l ’écriture d ’un nombre décimal, sous la forme : a x 10 p

ex: 300 = 3 x 10 2

CORRECTIOND ’EXERCICES

lumière 300 000 000

air, eau verreannée-lumière

célérité

Ex 4 p 222

Ex 8 p 222

a) La lumière se propage dans l’air qui est un milieu (=endroit) transparent.

b) La lumière se propage à 300 000 km/s.

t =d

v

c) La durée t est de :

=1

300 000 000

t = 0,000 000 003 s

d) Cette durée est trop courte pour que l’oeil d’Helène le perçoive.