Physique-chimie Troisième · rappels de quatrième
Dans le vide ou dans un milieu transparent et homogène (air, eau, verre), la lumière se propage en ligne droite. On la représente par un rayon lumineux : une droite munie d'une flèche qui indique le sens de propagation.
Comme la lumière se propage en ligne droite, un objet opaque éclairé crée derrière lui une zone d'ombre, qui ne reçoit aucune lumière, entourée d'une pénombre, qui reçoit la lumière d'une partie seulement de la source. Une éclipse de Soleil en est un magnifique exemple : la Lune passe entre le Soleil et la Terre.
Schéma qui n'est pas à l'échelle.
Les conditions d'une éclipse de Soleil. 📄 ✏️
Soleil, Lune, Terre : la Lune est entre les deux. C'est forcément le jour de la nouvelle Lune.
Éclipse totale : dans l'ombre de la Lune, une bande étroite de la Terre (quelques centaines de kilomètres de large). Éclipse partielle : dans la pénombre, une zone bien plus vaste. Ailleurs, on ne voit rien.
Elle est aussi environ 400 fois plus proche de nous : vus de la Terre, les deux astres paraissent donc avoir la même taille. C'est une coïncidence qui rend les éclipses totales possibles.
L'orbite de la Lune est légèrement inclinée : la plupart du temps, l'ombre de la Lune passe au-dessus ou au-dessous de la Terre.
Dans le vide, la lumière se propage à environ 300 000 km/s : c'est la plus grande vitesse possible. Elle met environ 1,3 s pour venir de la Lune et 8 min 20 s pour venir du Soleil. Pour les distances entre les étoiles, on utilise l'année-lumière (voir étude de mouvements).
L'essentiel à retenir du chapitre.
| Objet | Nature |
|---|---|
| le Soleil | |
| la Lune | |
| une bougie allumée | |
| une feuille de papier | |
| un écran de téléphone allumé | |
| la planète Mars |
Des astronautes ont déposé des miroirs sur la Lune. Depuis la Terre, on envoie vers eux un faisceau laser : la lumière revient au bout de \(t = 2{,}56\ \text{s}\). Vitesse de la lumière : \(v = 300\,000\ \text{km/s}\).
\(d = v \times t = 300\,000 \times 2{,}56 = 768\,000\ \text{km}\).
La lumière a fait l'aller et le retour : \(D = \dfrac{d}{2} = \dfrac{768\,000}{2} = 384\,000\ \text{km}\).
Lors d'une éclipse de Lune, la pleine Lune devient sombre, souvent rougeâtre, pendant parfois plus d'une heure.
Soleil, Terre, Lune : la Lune passe dans l'ombre de la Terre.
La Lune ne produit pas de lumière : elle renvoie celle du Soleil. Dans l'ombre de la Terre, elle n'en reçoit presque plus, donc elle n'en renvoie presque plus vers nous.
Tous ceux qui voient la Lune à ce moment-là (côté nuit de la Terre) la voient s'assombrir : c'est la Lune elle-même qui est dans l'ombre.