REVIZ.fr – Propagation de la lumière

Niveau : seconde
Matière : physique (la lumière)

Une source primaire de lumière est un dispositif qui produit de la lumière par lui-même.

Par exemple, le Soleil (ainsi que toutes les étoiles) produit de la lumière grâce à des réactions nucléaires. Dans une lampe à incandescence, c’est l’échauffement du filament provoqué par le passage d’un courant électrique qui produit de la lumière.

Certains êtres vivants produisent de la lumière ; c’est le cas des lucioles.

 Les objets diffusants

Les objets diffusants renvoient une partie de la lumière qu’ils reçoivent, dans toutes les directions de l’espace.

Tout objet éclairé est une source secondaire de lumière.

La Lune est un objet diffusant. C’est aussi le cas d’une table, d’un livre, … et de tout autre objet que l’on arrive à voir grâce aux rayons lumineux qu’il renvoit.

Les récepteurs de lumière

 L’oeil

La rétine est la partie de l’oeil qui reçoit la lumière.

 Les pellicules photographiques

Elles sont constituées d’un papier imprégnié de sels d’argent qui noircissent lorsqu’ils sont exposés à la lumière.

 Les capteurs solaires

Les capteurs solaires sont constitués de photopiles, qui transforment la lumière en courant électrique.

La lumière se propage dans le vide mais également dans les milieux transparents (verre, air, eau, gaz …).

Propagation rectiligne

Dans un milieu transparent et homogène, la lumière se propage en ligne droite.
Cette direction de propagation de la lumière est appelée rayon lumineux.

L’énergie lumineuse

La lumière transporte de l’énergie lumineuse.
Sur Terre, l’intensité du rayonnement solaire reçu au niveau du sol est d’environ 1 kW/m2. On peut l’utiliser pour faire fonctionner des panneaux solaires, des fours solaires …

Vitesse de propagation

Dans le vide, la lumière se propage à C0 = 3.108 m/s. Il s’agit de la plus grande vitesse connue à ce jour.

A partir de cette vitesse, les scientifiques ont défini une nouvelle unité : l’année lumière (a.l.). Il s’agit d’une unité de longueur puisque c’est la distance que parcourt la lumière dans le vide en un an.

1 a.l. 9,5.1015 m

Dans un milieu transparent, la lumière se propage moins vite que dans le vide.

L’indice de réfraction n d’un milieu transparent est le rapport de la vitesse de la lumière dans le vide (C0) sur la vitesse de la lumière dans ce milieu (C).

n =

Caractéristiques

C’est un nombre sans unité, toujours supérieur à 1.
L’indice de réfraction de l’air est n 1. Celui de l’eau est égal à 1,33. Le plexiglas a une indice de réfraction de 1,5.

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