Première
C & E & D & TI
Physique
Cours
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Objectifs:
- Décrire le phénomène de propagation de la lumière
- Expliquer certains phénomènes et le fonctionnement des dispositifs courants tels que les ombres, les éclipses, la chambre noire.
- Expliquer certains phénomènes et le fonctionnement des dispositifs courants tels que les ombres, les éclipses, la chambre noire.
Contenu 1
I-Définitions
On ne peut voir un objet que s’il est lumineux. Un objet est lumineux soit parce qu'il produit de la lumière source primaire à l’exemple de la bougie, le soleil ... soit parce qu'il reflète (diffuse) de la lumière est secondaire à l’exemple de la lune, tous les objets que nous observons.
Une source lumineuse est dite ponctuelle lorsqu’elle est suffisamment petite pour qu’on puisse l’assimiler à un point. Dans le cas contraire on parle de source étendue
Un objet est transparent lorsqu’il laisse passer la lumière. à l’exemple de l’eau, l’air, le verre ordinaire ...
Un milieu opaque ne laisse pas passer la lumière , exemple le mur.
Un milieu translucide laisse passer la lumière, mais sans qu’on ne puisse distinguer nettement les objets qui la produisent, exemple le verre dépoli, le papier paraffiné.
Un rayon lumineux est le trajet rectiligne suivi par la lumière
Un faisceau lumineux est un ensemble de rayons lumineux
Un faisceau lumineux est convergent lorsque tout ces rayons lumineux aboutissent à un même points
Un faisceau lumineux est divergent lorsque tous ces rayons lumineux partent d’un même point.
Un objet est transparent lorsqu’il laisse passer la lumière. à l’exemple de l’eau, l’air, le verre ordinaire ...
Un milieu opaque ne laisse pas passer la lumière , exemple le mur.
Un milieu translucide laisse passer la lumière, mais sans qu’on ne puisse distinguer nettement les objets qui la produisent, exemple le verre dépoli, le papier paraffiné.
Un rayon lumineux est le trajet rectiligne suivi par la lumière
Un faisceau lumineux est un ensemble de rayons lumineux
Un faisceau lumineux est convergent lorsque tout ces rayons lumineux aboutissent à un même points
Un faisceau lumineux est divergent lorsque tous ces rayons lumineux partent d’un même point.
Faisceaux lumineux divergents
Faisceaux lumineux convergents
Faisceaux lumineux Parallèles
Contenu 2
II- Quelques propriétés de la lumière
La célérité de la lumière
La lumière se propage dans tous les milieux, mais sa vitesse (célérité) de propagation varie d’un milieu à un autre. Dans le vide, elle vaut C = 3.108 m/s. lorsqu'elle passe du vide à un autre milieu, elle diminue suivant la formule : \(v = \frac{c}{n}\) Où n est une grandeur supérieur à 1 et est appelée indice absolu de réfraction.
On peut évaluer l’incidence de réfraction par rapport à un autre milieu que le vide, auquel cas:
\({n_{1/2}} = \frac{{{v_1}}}{{{v_2}}}\) \( = \frac{{{v_1}}}{c} \times \frac{c}{{{v_2}}}\) \({n_{1/2}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\)
Il est appelé indice relative de réfraction
v1 et v2 sont les vitesses respectives de la lumière dans les milieux (1) et (2)
v1 et v2 sont les vitesses respectives de la lumière dans les milieux (1) et (2)
Propagation rectiligne de la lumière
La lumière se propage en ligne droite dans un milieu homogène.
La diffraction de la lumière.
La diffraction est un phénomène optique de déviation des rayons lumineux, au voisinage des corps opaques ou d’une ouverture. Elle s’observe avec la lumière, le son , les vagues ... elle est une signature de la nature ondulatoire de la lumière.
Contenu 3
III. Ombre propre, ombre portée, pénombre propre, pénombre portée
III-1- Cas d’une source ponctuelle
Une ombre se produit à chaque fois que la lumière rencontre un obstacle
III-2 Cas d’une source étendue
Contenu 4
IV. Diamètre d’un objet lumineux
Le diamètre apparent d’un objet lumineux AB vue d’un point O par l’œil d’un observateur est l’angle \(\alpha \) sous lequel l’œil, placé en O voit cet objet. \(\tan (\alpha ) \simeq \theta = \frac{{AB}}{{OA}}\)
Illustration : Supposons un cas simple où l’astre observé est sphérique. Si on note D la distance entre l’astre et l’observateur, d le diamètre de l’astre et \(\theta \) la moitié du diamètre apparent, on aura:
\(\tan (\theta ) = \frac{d}{{2D}}\)\( \simeq \theta \Rightarrow \)\(\alpha = 2\theta = \frac{d}{D}\)
Car \(\alpha \) (rad) est très petit 1’=3 10-4rad
La chambre noire
C’est un instrument optique qui permet d’obtenir une projection de la lumière sur une surface.
C’est un instrument optique qui permet d’obtenir une projection de la lumière sur une surface.
