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D D S S N N ° ° 4 4 P P H H Y Y S S I I Q Q U U E E – – P P R R E E P P A A R R A A T T I I O O N N

 D

’

 Distance parcourue par la lumière dans le vide en une année. Distance ↔ longueur.

 Année lumière = al

 1 al. = 10¹⁶m

 S

’

,

.



V V

. .

1 1



O O

 Ordre de grandeur de l’année lumière → 10¹⁶m soit 10¹³km.

𝑑 = 𝐶 × 𝜏

𝑑 = 299792458 × [365,25 × 24 × 60 × 60]

𝐶 = ^𝑑

𝜏

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

𝐝 ≈ 𝟗, 𝟒𝟔𝟎𝟕 × 𝟏𝟎^𝟏𝟓m

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 O

= = 3 3

10 1 0

. .

= = 3 3

10 1 0

. .

 

OD O DG G T T

- - L L

 384 000 km

 3,8x10⁵km

 10⁵km → 10⁸m



OD O DG G T T

- - S S

 149 597 870 km

 1,5x10⁸km

 10⁸km → 10¹¹m

 

OD O DG G A A

’H ’ H

 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 P

+

+

A cause de ce phénomène, on ne peut pas isoler un rayon lumineux.



P P

→ 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 :

𝑛 ₁ × sin 𝑖 ₁ = 𝑛 ₂ × sin 𝑖 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 :

𝑣 =

𝑛 =

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]

n

i2

n