Partie A : Lumières et vision

Chapitre 1 La vitesse de la lumière I) Etude de document (place ici la feuille sur la vitesse de la lumière et les fibres optiques.)

1) Dans quel type de milieux la lumière se propage-t-elle ? La lumière se propage dans des milieux transparents. (exemples : eau, verre, air...)

2) La vitesse de la lumière dépend-elle du milieu traversé par la lumière ? On constate que la vitesse de la lumière n ’est pas la même dans l’air, le verre, et l’eau. Donc, la vitesse de la lumière dépend du milieu traversé.

3) Quelle est la vitesse de la lumière dans l’air 3) Quelle est la vitesse de la lumière dans l’air ? Quelle distance parcourt la lumière en une seconde ? Dans l ’air, la vitesse de la lumière est de 300 000 km / s Dans l ’air, la lumière parcourt 300 000 km en une seconde !

Donne le résultat en kilomètres, puis convertis-le en mètres. mm dm cm m hm dam km rappel - les unités de longueur milli- déci- centi- / hecto déca kilo- rappel - les racines /1000 /10 /100 x100 x10 x1000

km hm dam m dm cm mm 300 000 300 000 km = 300 000 000 m

4) En quelle matière est fabriquée une fibre optique ? La fibre optique est en verre, ou en plastique transparent.

5) Une fibre optique est-elle transparente ? La fibre optique est transparente car le texte précise qu ’ elle conduit la lumière. De plus, la fibre est en verre.

6) Quelle est la vitesse de la lumière dans une fibre optique ? Le texte donne la vitesse de la lumière dans le verre : 200 000 km/s En convertissant en mètres: v = 200 000 000 m/s

7) Calcule la longueur de la fibre optique SEA-ME-WE 3 entre l’Allemagne et l’Australie ? d = v x t longueur = vitesse x durée Le texte nous donne : v = 200 000 000 m/s t = 0,16 s

On en déduit la longueur d : d = 200 000 000 x 0,16 d = 32 000 000 m d = 32 000 km

II) A retenir • La vitesse de la lumière est de 300 000 km/s (dans le vide). (kilomètre par seconde)

• La lumière se propage à la même vitesse dans l’air, mais moins vite dans les milieux transparents, comme l’eau ou le verre.

Chapitre 2 Les distances dans l’Univers

I) La vitesse distance V = d t en m durée en s vitesse en m/s

II) Autres relations • t = d v • d = v x t

(colle ici le tableau et complète-le.) III) Voyage dans l’espace (colle ici le tableau et complète-le.)

voyage de la lumière : vitesse v en km/s durée t en min. durée t en s distance d en km tour de la Terre 300 000 km/s   0,13 s Lune-Terre 1,28 s Soleil-Terre 8 min 20 s 500 s Soleil-Neptune 250 min 15000 s

• L’année-lumière, notée a.l. ou al est une distance. IV) L’année-lumière • L’année-lumière, notée a.l. ou al est une distance. 1 a.l. = distance parcourue par la lumière pendant 1 année.

• La distance Terre-Lune : • La distance Terre-Soleil : V) A retenir • La distance Terre-Lune : • La distance Terre-Soleil : • La distance Terre-Proxima du Centaure : 385 000 km 150 millions de km = 8 minutes-lumière 4,3 années-lumière

a) Combien de secondes y a-t-il dans 1 année ? VI) Exercice a) Combien de secondes y a-t-il dans 1 année ? b) Combien de km vaut 1 année-lumière ?

Réponse a) on cherche t = 1 an jour t = 365 x 24 h x 60 min x 60 s t = 31 536 000 secondes

Réponse b) Pour connaître la distance on utilise la relation d = v x t • on connait v = 300 000 km/s • on vient de calculer t • d = v x t d = 300 000 x 31 536 000 d = 9 460 800 000 000 km d = 94 608 x 10 8 km

Notation scientifique • La notation scientifique est l ’écriture d ’un nombre décimal, sous la forme : a x 10 p ex: 300 = 3 x 10 2

CORRECTION D ’EXERCICES

Ex 4 p 222 lumière 300 000 000 air, eau verre année-lumière célérité

Ex 8 p 222

a) La lumière se propage dans l’air qui est un milieu (=endroit) transparent. b) La lumière se propage à 300 000 km/s. c) La durée t est de : = 1 300 000 000 t = d v

t = 0,000 000 003 s d) Cette durée est trop courte pour que l’oeil d’Helène le perçoive.