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Chapitre 9 · Optique : la lumière en rayons

Lumière, réflexion et réfraction

Par , fondateur de VITON13 SCHOOL

Des lignes droites et une limite de vitesse

La lumière voyage en ligne droite, c’est pourquoi les objets projettent des ombres nettes : la lumière qui les traverserait est arrêtée. Dans le vide, sa vitesse est c = 299 792 458 m/s, une valeur si bien établie que, depuis 1983, le mètre est défini à partir d’elle. Cela fait à peu près 300 000 km chaque seconde. La lumière de la Lune nous parvient en 384 400 km / c ≈ 1,28 s, et celle du Soleil, à 149,6 millions de km, en environ 499 s, soit 8 min 19 s. Quand vous regardez le Soleil, vous le voyez tel qu’il était il y a un peu plus de huit minutes.

1 sur 5La lumière va tout droit, à 299 792 458 m/s dans le vide
Fig. 9.1. La lumière va tout droit, à 299 792 458 m/s dans le vide

En chiffres

299 792 458 m/s
la vitesse de la lumière dans le vide, exactement
8 min 19 s
trajet de la lumière du Soleil jusqu’à la Terre
41,8°
l’angle critique du verre vers l’air

Testez-vous

Un rayon frappe un miroir plan à 25° de la normale. Sous quel angle repart-il ?
Que signifie un indice de réfraction n = 1,5 pour le verre ?
Qu’est-ce qui permet à une fibre optique de transporter la lumière dans les courbes ?

Sources

  1. NIST : Speed of light in vacuum
  2. HyperPhysics : Refraction of Light
  3. The Physics Classroom : Refraction and the Ray Model of Light
  4. NASA Science : The Electromagnetic Spectrum