Calcul De La Vitesse De La Lumière

RessourcesScolairePhysique-ChimieTout niveau -PCDictionnaire EncyclopédieLa Vitesse du la lumière : Tout ce qu’il Faut connaître !

Rappels : ns lumière

La lumière est une onde électromagnétique, constituée d"un champ magnétisme et d"un champ électrique oscillant perpendiculairement l"un à l"autre à lintérieur un destiné perpendiculaire pour direction ns propagation aux l"onde lumineuse. Dans le vide, ns lumière confiance en soi propage en ligne droite à la vitesse aux la léger notée c.

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Vitesse du la lumière à lintérieur le vide

Valeur exacte

La estimé exacte aux la vitesse du la léger a lété fixée en 1983 moyennant le bureau des poids et des mesures à : c = 299 792 458 m/s ou c = 2,99792458 voir 10 8 m/s, en utilisant les unités du système international.

Cette valeur, qui représente une certain fondamentale du la physique, peut am utilisée convecteur des calculer nécessitant d’un grande précision. Eux est également utilisée convecteur définir les mètre à lintérieur le système international des unité : une mètre courrier électronique à ns longueur parcourue dans le vide par les lumière pendant une durée de 1/299 792 458 secondes.

Valeur approchée

Pour les calculs plus courants, nous utilise une valeur approchée en mètre par détablissement : c = 3,00 voir 10 8 m/s, foins en km par temps : c = 1,08 x 109 km/h.

Ces valeur comportant chaque 3 les données significatifs, rang sont d"une d’identité suffisante convoque la la plupart du temps des calcul impliquant ns vitesse ns la lumière.

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Petit invites historique dessus la vitesse ns la lumière

Les premières imaginations concernant ns lumière supposent qu"elle peut être soit présente dedans un espace, soit absent : la lumière serait ainsi instantanée.

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Galilée n"a démarche seulement statué pour la forme aux la planète terre ! la notion de propagation à lintérieur l"espace, et ainsi de vitesse, née sont donc pas présentes.

le savant arabes Alhazen (965-1039) s"intéresse à l"optique und rédige des traités aux référence. Cette le premièrement à de l"intuition que l"apparition ns la lumière n"est démarche instantanée, que celle-ci à une vitesse ns propagation mais il ne peut ns prouver. Galilée (1564-1039) tente ns mesurer les durée du propagation aux la lumière entre deux collines à l"aide deux personne éloignées aux quelques kilomètre et munies d"horloges. Il ne parvient étape à mesurer la vitesse ns la lumière (qui, à lintérieur le cadre du cette expérience, met 10-5 secondes à parcourir la distance précédemment définie, non mesurable convoque l"époque), et déduit du l’échec du cette dessais que ns vitesse du propagation de la brillant est très élevée. Cassini (1625-1712) suppose suite l"irrégularité aux mouvement aux Io, une satellite du Jupiter, pourrait provenir d"un lagnement d"arrivée ns la lumière depuis le satellite, "tel qu"il faut 10 hay 11 minutes convecteur qu"elle franchisse une distance égale à rayon aux l"orbite du la Terre". Römer (1644-1710) déclarant le espacer entre esquive éclipses du Io (un satellite ns Jupiter) et les prévisions aux Cassini en supposant que les lumière possède une vitesse aux propagation. C"est les premier jusquà donner ns ordre de grandeur du la vitesse de la lumière. Bradley (1693-1762) vérifié l’hypothèse de Römer und propose une première estimation ns la vitesse du la lumière à alentours 10188 temps celle du la rotation aux la Terre approximativement du Soleil, cette dernière étant toutefois mal connue. Sa découverte est liée jusquà l"aberration aux la lumière, phénomène optique qui se traduit par le faisaient que la exécutif apparente d"une source brillant dépend de la vitesse de celui qui l"observe. Fizeau (1819-1896) endroit au point un dispositif qui lui permet d"évaluer les vitesse aux la lumière. Il envoyer un glénat lumineux entre la commune du Suresnes (Hauts-de-Seine, 92) und Montmartre (Paris). Ns lumière traverse ns roue dentée, dorient réfléchie par un miroir, repasse par ns roue et venir enfin pour un écran. Bruyant la vitesse aux la roue, la lumière peut être occultée ou non. Cette dernier paramètre étant connu, donc que l"intervalle entre deux cette et la éliminer exacte parcourue par la lumière, Fizeau parvient à estimation la vitesse du la lumière à 3,15 cf 105 km/s. Cornu (1841-1902) : cette perfectionne le appareil de Fizeau et établir une valeur ns 3,004 cf 105 km/s das mesures effectuer par ns suite (par Michelson, Newcomb rang Perrotint) permettent d"obtenir des valeurs accroît précises, afin d"arriver à les utilisée aujourd"hui.

Invariance du la vitesse aux la lumière à lintérieur le vide

En mécanique classique, toutes les personnes vitesse dépend ns référentiel choisi.

Ce n"est toutefois pas les cas pour la léger (et les rayonnements électromagnétique en général) : sa vitesse orient invariante. Cela signifie qu"une léger se propage à la aussi vitesse (c dans le vide) convectif un observateur immobile par rapport à sa source ou convectif un observateur en mouvement. Au contraire, éclat d"une onde sonner mesurée par un observateur dépend ns la vitesse jusqu’à laquelle celui-ci s’être déplace par rapport à ns source aux son.

Un juge moderne aux l"invariance de la vitesse aux la lumière a été atteignaient en 1964 moyennant l"équipe d"Alväger, un physicien suédois, venir sein de Synchrotron jusquà Protons de CERN (Organisation Européenne convecteur la cherchant Nucléaire). Cette test, appuyer la technique du temps de vol, jai commencé à mesurer la vitesse du rayons γ provenant du la désintégration ns particules nommées pions neutres π0, qui produisent des photons en s’être dégradant.

Voir plus: La Construction Du Barrage De Serre Ponçon, La Construction Du Barrage

L"invariance de la vitesse ns la lumière constitue le postulat de base de la relativité restreinte trouvé par Albert Einstein venir début ns XX ème siècle. Les vitesse aux propagation aux la lumière dans le vide est invariable quelle plus soit les fréquence ns l"onde brillant et quelle suite soit ns référentiel galiléen considéré.

Influence aux milieu de propagation

Vitesse ns la lumière à lintérieur la matière

Dans la plupart des milieux matériels transparents, les lumière se propage à une vitesse inférieur à celle de vide : sa célérité dépend donc de la nature chimique ns milieu, du sa densité, ns sa concentration (pour esquive solutions), maïs aussi ns certaines grandeurs physiques telles que :

ns température, les pression hay la longs d"onde du rayonnement considéré.

Les différent milieux transparents sont caractérisés par deux indice ns réfraction (noté n). Cet indice sans monoponisé est restes supérieur à 1, là on pris en considération que pour le vide n=1, et permet retrouver à quelle vitesse ns lumière s’être propage dedans un milieu donné. En effet, l"indice aux réfraction (n) d"un milieu orient défini comme le rapport ns la vitesse aux propagation aux la lumière à lintérieur le blanquer (c) par les vitesse aux propagation dans cette milieu (v) cest :