PRESENTATION DE L’UNIVERS De l’atome à la galaxie

1 . Rappels et définitions. 1 . 1 . Les puissances de 10. n termes n zeros 10n = 10x10x10x….x10 = 1000…00 Exemples : 102 = 10x10 = 100 101 = 10 100 = 1

1 . Rappels et définitions. 1 . 1 . Les puissances de 10. ____________ 10-n = = 0,000…001 n termes n chiffres après la virgule 1 10x10x… x10 Exemples : 10-2 = 0,01 10-3 = 0,001

1 . Rappels et définitions. 1 . 1 . Les puissances de 10. 10m x10n = 10m+n 10m /10n = 10m-n 10m + 10n ≠ 10m+n ax10mxbx10n = axbx10m+n ax10m bx10n ________ x 10m-n a b __ =

1 . Rappels et définitions. 1 . 1 . Les puissances de 10. 1012 109 106 103 Symbole préfixe T G M k Tera Giga Mega kilo 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 Symbole préfixe m μ n p f milli micro nano pico femto

1 . Rappels et définitions. 1 . 2 . L’écriture scientifique. Tout nombre peut s’écrire sous la forme ax10n où 1 ≤ a < 10 et n est un entier positif, négatif ou nul. Exemples : 13 milliards de km = 13x109 km = 1,3x1010 km

1 . Rappels et définitions. 1 . 3 . Unités de longueur. Unité S.I. de longueur : Dans le système international, l’unité de longueur est le mètre (m).

1 . Rappels et définitions. 1 . 4 . Ordre de grandeur. Ordre de grandeur : L’ordre de grandeur d’une valeur est la puissance de 10 la plus proche de cette valeur. Exemples : 13 milliards de km = 13x109 km = 1,3x1013 m Odg : 13 milliards de km = 1013 m

1 . Rappels et définitions. 1 . 4 . Ordre de grandeur. Soit un nombre écrit sous la forme ax10n où 1 ≤ a < 10 et n est un entier positif, négatif ou nul. Si 1 ≤ a < 5 alors Odg = 10n Si 5 ≤ a < 10 alors Odg = 10n+1

2 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND Univers L’infiniment petit. Constitution de l’atome : un noyau un nuage électronique et entre… Beaucoup de vide !

2 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND Constitution de l’univers : des planètes

2 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND

2 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND des étoiles

2 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND

1 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND

2 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND des galaxies

2 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND et entre… Beaucoup de vide !

2 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND Structure de l’univers : De l’infiniment petit à l’infiniment grand, la matière a une structure lacunaire : l’espace est essentiellement occupé par le vide.

3 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS. 3 . 1 . Unités de longueur. L’unité astronomique (ua) : 1 ua = distance moyenne Terre - Soleil = 150 millions de km = 1,50x1011m

3 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS. 3 . 2 . Unités de longueur. L’année lumière (al) : L’année lumière est la distance parcourue par la lumière dans le vide, en une année. Dans le vide ou l’air, la lumière se propage à la vitesse de 300 000 km.s-1. 1al = c x ∆t = 3,00 x 108 x 365,25 x 24 x 3600 = 9,47 x 1015 m

3 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS. 3 . 2 . Unités de longueur. Qu’est ce qu’une année lumière ? Par définition, il s’agit de la distance parcourue par une particule de lumière, appelée photon, durant une année. Or comme cette particule de lumière file à la vitesse de 300 000 km/s l’année-lumière correspond à 9 billions, 460 milliards et 530 millions de kilomètres.

3 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS. 3 . 2 . Unités de longueur. C’est là une distance considérable puisqu’une année-lumière est 500 fois plus grande que la taille de notre Système Solaire ! Pour tenter de concevoir à quoi correspond une telle distance, imaginons-nous parcourant l’Espace à bord d’un avion gros porteur (un Boeing 747 ou un Airbus A300) filant à la vitesse normale de 600km/h.

3 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS. 3 . 2 . Unités de longueur. A cette vitesse, il nous faudrait un mois pour atteindre la Lune, située à 385 000 km de nous. Or, un photon ne met qu’une seconde un quart pour franchir cette distance. (On dit que la Lune est à 1,25 seconde-lumière de nous.) Par ailleurs, nous nous trouvons à 150 millions de kilomètres du Soleil. A bord de notre avion, il nous faudrait 28 ans pour parcourir cette distance. Or la lumière provenant du Soleil ne met que 8 minutes et demie à nous parvenir. (Le Soleil se trouve à 8,5 minute-lumière de nous.)

3 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS. 3 . 2 . Unités de longueur. En fait, parcourir la distance d’une année-lumière en avion prendrait près de 2 millions d’années. Etonnamment, cette prodigieuse unité de mesure n’est pas si considérable lorsqu’on songe que, dans l’Univers, les distances se calculent souvent en millions et en milliards d’années-lumière.

3 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS. 3 . 2 . Unités de longueur. La lumière nous apporte des renseignements sur un objet (forme, couleur) tel qu’il était au moment de l’émission de lumière. Plus il est éloigné, plus la durée du trajet parcouru par la lumière est longue, et plus nous observons dans le passé.

3 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS. 3 . 3 . Ordres de grandeur. 1 ua = 1,50x1011m 1 ua ~ 1011 m 1 al = 9,47 x 1015 m 1 al ~ 1016 m