Fiche de révision
Physique

Sources et propagation de la lumière

Le Soleil, une lampe, la Lune : qui produit la lumière, qui la renvoie ?

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Fiche de révision de Physique : « Sources et propagation de la lumière », proposée par ndolomath.com

Sources et propagation de la lumière

💡 Idée principale : la lumière part d’une source et se propage en ligne droite dans un milieu transparent et homogène, à une vitesse immense : environ 300 000 km/s dans le vide.
Étapes résumées
  1. Sources primaires (produisent la lumière) et objets diffusants.
  2. Milieux transparents, translucides et opaques.
  3. Propagation rectiligne dans un milieu homogène.
  4. Vitesse dans le vide : c=3,00×108 m/s.

Sources et récepteurs

Source primaire

Produit sa lumière : Soleil, lampe, flamme.
≠

Objet diffusant

Renvoie la lumière reçue : Lune, mur, cahier.
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Récepteurs de lumière

L’œil

Récepteur naturel.

Photodiode

Capteur électronique.

Panneau solaire

Transforme la lumière en électricité.

Feuille verte

Photosynthèse.

1. Comprendre : voir un objet

Pour qu’on voie un objet, il faut que de la lumière partie de cet objet entre dans notre œil. Une lampe produit sa propre lumière : c’est une source primaire. La Lune, un tableau ou ce cahier ne font que renvoyer la lumière qu’ils reçoivent : ce sont des objets diffusants. Dans le noir total, on ne voit rien, même les yeux grands ouverts.

Propagation

2. Les milieux

MilieuComportementExemples
Transparentlaisse passer et voirair, eau claire, verre
Translucidelaisse passer sans voir netpapier calque, verre dépoli
Opaquene laisse pas passerbois, métal
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Rayons et faisceaux

On représente le trajet de la lumière par un rayon : une droite fléchée. Un faisceau peut être convergent, divergent ou parallèle.

4. La vitesse de la lumière
c=3,00×108 m/s

L’année-lumière est la distance parcourue par la lumière en un an : environ 9,5×1015 m.

Distances astronomiques

Exercice type

La lumière du Soleil met environ 8 min 20 s pour arriver sur Terre (c = 3,0 × 10⁸ m/s). Calcule la distance Terre–Soleil.

Solution :
Δt=8×60+20=500 s.
d=cΔt=3,0×108×500=1,5×1011 m.
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L’année-lumière

C’est la distance parcourue par la lumière dans le vide en un an : environ 9,46×1015 m. C’est une unité de distance, pas de durée. L’étoile la plus proche après le Soleil est à environ 4,2 années-lumière.

À toi de jouer

1. La Lune est-elle une source primaire ?
2. La lumière du Soleil met 500 s pour arriver. Distance Terre-Soleil ?
3. Le papier calque est-il transparent ?

Réponses : non, un objet diffusant · 1,5×1011 m · non, translucide. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.

Erreurs fréquentes

  • L’œil ne lance pas de rayons : il reçoit la lumière.
  • L’année-lumière est une distance, pas une durée.
  • La lumière ne se propage en ligne droite que dans un milieu homogène.

Méthode

Pour un calcul de distance, utilise d=c×t avec t en secondes.
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