PROPAGATION DE LA LUMIERE

La lumière est un phénomène qui se propage depuis les sources de lumière, lampes, étoiles, flammes, jusqu'aux récepteurs de lumière, oeil, plaque photographique, caméra vidéo, plaque CCD. Une source de lumière transforme une forme d'énergie qui l'alimente, (électrique, chimique, thermique) en énergie lumineuse. La lumière transporte cette énergie jusqu'au récepteur. Un récepteur est un système qui transforme l'énergie lumineuse qu'il reçoit en une autre forme d'énergie (électrique, chimique, thermique). Par exemple, une lampe électrique transforme une partie de l'énergie électrique qu'elle reçoit en énergie lumineuse. Une photopile, transforme une partie de l'énergie lumineuse reçue en énergie électrique. L'oeil la transforme en influx nerveux etc. A l'échelle humaine la lumière semble se propager de manière quasiment instantanée pourtant la lumière possède une vitesse qui n'est pas infinie. Cette vitesse étant très élevée elle a longtemps été impossible à déterminer. La valeur approchée de propagation de la vitesse de la lumière dans le vide est: 300 000 km/s. soit 300 000 000 m/s ou encore 3 x 108 m/s Cette vitesse de propagation est quasiment la même dans l'air mais elle est de 225 000 km/s dans l'eau et de 200 000 km/s dans le verre. La vitesse de propagation de la lumière dans les milieux transparents est en général inférieure à celle dans le vide ou dans l'air. La durée de propagation de la lumière est même utilisée pour comparer les distances qui séparent les astres. L'astre le plus proche de la Terre est la Lune qui est située en moyenne à 380 000 km. La lumière diffusée par la Terre met alors environ 1,3 s pour nous parvenir. Le Soleil est situé à environ 150 000 000 km et sa lumière met environ 8 minutes et 20 secondes pour nous parvenir. Les étoiles sont quant à elles beaucoup plus lointaine leur lumière met plusieurs années pour nous parvenir. La plus proche d'entre elles, Proxima du Centaure, nous fait parvenir sa lumière après 4,2 années de propagation.

Distance parcourue par la lumière en fonction de sa vitesse et de la durée de sa propagation

 
Durée de propagation de la lumière en fonction de sa vitesse et de la distance parcourue
La relation mathématique précédente entre d, v et t peut également s'écrire :

Tout comme pour la relation précédente, le résultat trouvé ne peut être exact que si les unités utilisées sont cohérentes.
Durée de la propagation de la lumière émise par les objets qui nous entourent Exemple :
Une télévision en marche est située à 3 cm d'un téléspectateur. La durée que met la lumière pour lui parvenir peut être calculée grâce à la relation :

La distance parcourue par la lumière est de 3 cm donc d =3 cm.
 
 
Réfèrences:
  • maxicours.com
  • physique-chimie-college.f
           

Date de dernière mise à jour : 11/09/2013

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