Chapitre Opt-1 Quelques propriétés de la lumière Est-ce que la lumière se déplace ? Si elle se déplace, quelle est la valeur de la vitesse ? Comment expliquer la couleur de la lumière ?

I –LA VITESSE DE LA LUMIERE Olaus RÖMER (1644-1710) James BRADLEY (1693-1762) François ARAGO (1786-1853) Hyppolite FIZEAU (1819-1896) Léon FOUCAULT (1819-1868) Film « L’histoire des mesures de la vitesse de la lumière » distance parcourue (m) Vitesse (m/s) = -------------------------------- durée écoulée (s) Après de nombreuses mesures, de plus en plus précises, la valeur de la vitesse de la lumière a été fixée. v = 299 792,458 km/s Nous utiliserons une valeur approchée : v = 300 000 km/s = 300 000 000 m/s

II – ETUDE DE LA LUMIERE DU SOLEIL II – 1. Décomposition de la lumière II – 1. a) Expérience historique de Sir Isaac NEWTON Le prisme décompose la lumière qu’il reçoit. prisme Ecran percé écran Lumière du Soleil Les couleurs obtenues sur l’écran forment le spectre de la lumière blanche.

Tube épais aux parois intérieures noires II – 1. b) Expérience avec un spectroscope à réseau Un réseau est une plaque de verre ou de matière plastique transparente sur laquelle sont réalisées de très fines rayures invisibles à l’œil nu, équidistantes et parallèles. Fente fine Tube épais aux parois intérieures noires Pour le spectroscope à réseau, les stries du réseau sont parallèles à la fente fine par où entre la lumière dans le tube. Réseau Lumière blanche du Soleil Spectroscope à réseau

L’observateur qui regarde la lumière blanche du Soleil à travers un spectroscope à réseau voit ceci  Ordre 0 Ordre +1 Ordre +2 Ordre -1 Ordre -2 On constate que le réseau fournit plusieurs spectres qui sont répartis de manière symétrique de part et d’autre d’une ‘tâche’ blanche. Les spectres de droite ont l’ordre des couleurs inversés par rapport aux spectres de gauche. La lumière blanche est composée d’une infinité de lumières de couleurs qui constituent son spectre.

II – 2. La synthèse additive des couleurs II – 2. a) Dispositif expérimental Source de lumière de couleur … Ecran Rouge Verte Bleue

II – 2. b) Observation et conclusion La superposition des trois lumières de couleurs primaires (rouge, vert, bleu) conduit à une lumière de couleur blanche : ROUGE + VERT + BLEU = BLANC La superposition de deux lumières de couleurs primaires conduit à une lumière de couleur secondaire : ROUGE + VERT = JAUNE ROUGE + BLEU = MAGENTA VERT + BLEU = CYAN On parle de synthèse additive des couleurs car on obtient la lumière de couleur blanche par superposition (addition) des lumières de couleurs primaires.