Le ciel et la Terre (2nde partie)

Introduction Dans le vide, la lumière se propage rectilignement ; c’est-à-dire en ligne droite. Il en est de même dans tout milieu transparent, homogène et isotrope. Exemples : l’air, l’eau, le verre, etc.

La lumière et les ombres (définition & expérience) Ombre propre : région de l’objet qui ne reçoit pas de lumière. Ombre portée : région d’un écran qui, placé derrière un objet par rapport à la source de lumière, ne reçoit pas de rayon.

La lumière et les ombres (application à l’astronomie) Cône d’ombre : région de l’espace où le Soleil est complètement occulté. Pénombre : zone d’ombre partielle. Celle-ci existe car le Soleil n’est pas une source lumineuse ponctuelle.

Les phases de la Lune (correction)

Question 1.1. Lunaison : cycle d’environ 29,5 jours correspondant à la révolution de la Lune autour de la Terre. Durant cette période, la Lune présente diverses phases… (cf. question suivante)

Question 1.2. Position Photographie Nom de la phase 1 aucune nouvelle lune 2 F premier croissant 3 B premier quartier 4 D lune gibbeuse croissante 5 C pleine lune 6 G lune gibbeuse décroissante 7 E dernier quartier 8 A dernier croissant

Question 1.3. Photo F : début de la lunaison ; 1er croissant. La Lune se trouve légèrement désaxée entre le Soleil et la Terre. Photo D : juste avant la moitié du cycle ; L g c. La Lune se trouve de l’autre côté de la Terre en quasi-opposition par rapport au Soleil. Photo E : au ¾ de la lunaison ; dernier quartier. L’axe Terre – Lune est perpendiculaire aux rayons.

Les éclipses de Lune et de Soleil Lune dans l’ombre de la Terre Lune entre le Soleil et la Terre

Question 2.1. Eclipse : phénomène d’occultation d’une source de lumière (étoile ou objet éclairé) pour un observateur terrestre. Il existe plusieurs sortes d’éclipses (lunaire, solaire). Dans ce cas précis, la Lune, le Soleil et la Terre sont alignés !

Question 2.2. Eclipse solaire possible… car la Lune est intercalée entre le Soleil et la Terre Eclipse lunaire possible… car la Lune est dans le cône d’ombre de la Terre

Question 2.3. Il n’y a pas d’éclipse de Lune et pas d’éclipse de Soleil à chaque lunaison car le plan de révolution de la Lune (autour de la Terre) n’est pas le même que le plan de révolution de la Terre (autour du Soleil). En réalité, ce type de phénomène est assez rare !!

La face visible de la Lune

Question 3 La même face de la Lune est toujours orientée vers la Terre car la Lune possède une période de précession égale à sa période de révolution T. On parle alors de rotation synchrone.

Le temps Du cadran solaire… A l’horloge atomique !

Le temps (observation & origine) Phénomènes astronomiques périodiques : l’alternance jour / nuit (24 h), la lunaison (30 jours ≈), l’année solaire (365 jours ¼), etc. Phénomène périodique : phénomène qui se reproduit identiquement à lui-même, à intervalle de temps régulier. Nécessité de créer un étalon de durée plus court afin d’être plus précis dans la mesure…

Le temps (instruments à système d’écoulement) La clepsydre (horloge à eau) Le sablier (horloge à sable)

Le temps (référence & unité) Le temps t est une grandeur physique dont l’unité officielle est la seconde (s). Cette dernière est actuellement définie par 1 transition énergétique entre deux niveaux hyperfins de l’état fondamental de l’atome de césium 133 (9 192 631 770 périodes / sec). Autres unités usuelles : 1 min = 60 s ; 1 h = 60 min = 3600 s ; 1 j = 24 h = … = 86400 s.

Le temps (instruments à système mécanique) Comtoise (horloge à balancier) Montre à gousset (trotteuse)

Le temps (instruments à système électronique) La montre à quartz… … et l’effet piézoélectrique Alimenté électriquement, un cristal de quartz vibre à une fréquence élevée. Pour f = 40000 Hz, T = 1 / f = 1 / 40000 T = 0,000025 s = 25 µs. L’étalon de durée est donc très court !

Le temps (conclusion) « Le temps n’a qu’une réalité, celle de l’instant. Autrement dit, le temps est une réalité resserrée sur l’instant et suspendue entre deux néants » G. Bachelard