{"id":258759,"date":"2023-06-09T09:00:00","date_gmt":"2023-06-09T07:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/sherpas.com\/blog\/?p=258759"},"modified":"2025-01-08T20:58:55","modified_gmt":"2025-01-08T19:58:55","slug":"vitesse-lumiere","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sherpas.com\/blog\/vitesse-lumiere\/","title":{"rendered":"Vitesse de la lumi\u00e8re : qu\u00e9sako ? \ud83d\udca1"},"content":{"rendered":"\n

Tu as s\u00fbrement d\u00e9j\u00e0 d\u00fb entendre quelqu’un se vanter d\u2019aller plus vite que la lumi\u00e8re. C’est bien \u00e9videmment impossible \u00e0 moins de s\u2019appeler Flash \ud83d\ude01. Aujourd\u2019hui, on t\u2019explique tout sur la vitesse de la lumi\u00e8re<\/strong>, alors accroche bien ta ceinture, comme dans Star Wars, on part en vitesse LUMI\u00c8RE ! \ud83d\udef8<\/p>\n\n\n\n

Qu\u2019est-ce que la vitesse de la lumi\u00e8re ?<\/strong> \ud83e\udd14<\/h2>\n\n\n\n

Origine et Histoire <\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Eh non, la vitesse de la lumi\u00e8re n\u2019est pas une nouvelle notion. Figure-toi que c\u2019est un sujet qui passionne depuis des si\u00e8cles ! On te fait un r\u00e9cap chronologique de l\u2019\u00e9volution de cette notion dans le temps \ud83d\udc47<\/p>\n\n\n\n

\ud83d\udc49 Alhazen (965-1039) <\/strong>: Alhazen est un scientifique et philosophe arabe du Xe et XIe si\u00e8cles. Bien qu’il n’ait pas directement mesur\u00e9 la vitesse de la lumi\u00e8re, il est le premier \u00e0 avoir l\u2019intuition que la lumi\u00e8re a bien une vitesse de propagation.<\/p>\n\n\n\n

\ud83d\udc49 Galil\u00e9e (1564-1642) <\/strong>: Eh oui, m\u00eame notre cher math\u00e9maticien Galil\u00e9e a eu son r\u00f4le dans la d\u00e9couverte de la vitesse de la lumi\u00e8re. Il tenta de mesurer la dur\u00e9e de propagation de la lumi\u00e8re entre deux collines, \u00e0 l\u2019aide de deux personnes \u00e9loign\u00e9es munies d\u2019horloges ! Il \u00e9choua malheureusement (faute de moyens). Il en d\u00e9duira que la vitesse de la propagation de la lumi\u00e8re est tr\u00e8s tr\u00e8s tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e. <\/p>\n\n\n\n

\ud83d\udc49 Fizeau (1819-1896) <\/strong>: Hippolyte Fizeau est un physicien fran\u00e7ais. Il a r\u00e9alis\u00e9 des exp\u00e9riences pour mesurer la vitesse de la lumi\u00e8re, notamment en utilisant un faisceau lumineux r\u00e9fl\u00e9chi par un miroir en rotation. Gr\u00e2ce \u00e0 cette exp\u00e9rience, il est le premier \u00e0 estimer la vitesse de la lumi\u00e8re de mani\u00e8re pr\u00e9cise !<\/p>\n\n\n\n

\ud83d\udc49 Cornu (1841-1902) <\/strong>: Marie Alfred Cornu, \u00e9tait un physicien fran\u00e7ais. Il perfectionne le dispositif de Fizeau et trouve une valeur bien plus pr\u00e9cise (3,004 X 10^5 km\/s). Les mesures r\u00e9alis\u00e9es par la suite (par Michelson, Newcomb et Perrotin) permettent d’obtenir des valeurs de plus en plus pr\u00e9cises, afin d’arriver \u00e0 celle utilis\u00e9e aujourd’hui.<\/p>\n\n\n

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\"Bravo
Messieurs\u2026 Bravo pour les travaux \ud83d\udc4f<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Lumi\u00e8re et vitesse<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Premi\u00e8rement, pour d\u00e9finir la lumi\u00e8re, il faut comprendre ce qu\u2019est une onde \u00e9lectromagn\u00e9tique<\/strong> \ud83d\udc47<\/p>\n\n\n

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\ud83d\udca1 Onde \u00e9lectromagn\u00e9tique <\/p>\n<\/div>\n

\n

C’est une forme d’\u00e9nergie qui se propage \u00e0 travers l’espace \u00e0 une certaine vitesse sous la forme de vibrations (comme une vague invisible). Cette onde est compos\u00e9e de deux parties : un champ \u00e9lectrique et un champ magn\u00e9tique, d’o\u00f9 le nom \u00ab\u00a0\u00e9lectromagn\u00e9tique\u00a0\u00bb. Elle peut se d\u00e9placer dans un milieu de propagation comme le vide ou l\u2019air\u202f!<\/p>\n\n <\/div>\n <\/section>\n\n\n\n

La lumi\u00e8re est une onde \u00e9lectromagn\u00e9tique<\/strong> ! Sa vitesse de propagation est appel\u00e9e vitesse de la lumi\u00e8re, elle est pour la plupart du temps not\u00e9e \u201cc\u201d pour c\u00e9l\u00e9rit\u00e9 <\/strong>!<\/p>\n\n\n\n

\ud83d\udc49 Cette vitesse est de :<\/p>\n\n\n

\"c = 299 792, 458 km/s\" (oui, c’est rapide)<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

\ud83d\udc49 Mais pour simplifier, elle est pour la plupart du temps arrondie \u00e0 :<\/p>\n\n\n

\"c = 300 000 km/s\"<\/p>\n\n\n\n

\ud83d\udc49 On peut aussi la noter en \u00e9criture scientifique :<\/p>\n\n\n

\"c = 3 x 10^5 km/s\" <\/p>\n

\"c = 3 x 10^8 m/s\"<\/p>\n\n\n

\n

\ud83d\udca1 Le savais-tu ?<\/p>\n<\/div>\n

\n

Sais-tu pourquoi tu aper\u00e7ois l\u2019\u00e9clair avant de l\u2019entendre ? C\u2019est d\u00fb \u00e0 la vitesse de la lumi\u00e8re ! Le son \u00e9tant une onde \u00e9lectromagn\u00e9tique beaucoup plus lente que la lumi\u00e8re, il arrive \u00e0 tes oreilles bien apr\u00e8s que la lumi\u00e8re atteigne tes yeux \ud83d\ude09 ! La vitesse du son est de 340,29 m \/ s ! <\/p>\n\n <\/div>\n <\/section>\n\n\n\n

L’ann\u00e9e-lumi\u00e8re, une unit\u00e9 de distance<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Pour se situer dans l\u2019espace, notre r\u00e9f\u00e9rentiel avec le m\u00e8tre ne fonctionne pas, car les distances sont beaucoup trop grandes ! Par exemple, la distance entre la Terre et Mars est de 292,18 milliards m\u00e8tres, alors imagine quand on va beaucoup plus loin \ud83d\ude44. <\/p>\n\n\n\n

C\u2019est pour \u00e7a qu\u2019on a invent\u00e9 l\u2019ann\u00e9e-lumi\u00e8re<\/strong> qui correspond \u00e0 la distance parcourue par la lumi\u00e8re en une ann\u00e9e ! Elle est \u00e9norm\u00e9ment utilis\u00e9e par la communaut\u00e9 scientifique pour mesurer les distances interstellaires et intergalactiques <\/strong>! Par exemple, l\u2019\u00e9toile qui se trouve la plus proche du syst\u00e8me solaire \u201cProxima Centaur\u201d<\/strong> se trouve \u00e0 4,22 ann\u00e9es lumi\u00e8res de la Terre. <\/p>\n\n\n

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\"On
4,22 ann\u00e9es-lumi\u00e8re, oui \u00e7a fait loin <\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n
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\n \"Logo\n <\/div>\n
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Agathe<\/p>

ENS Lyon<\/p>

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19\u20ac\/h<\/p> <\/div>\n <\/div>\n

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Alma<\/p>

ENS Paris-Saclay<\/p>

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24\u20ac\/h<\/p> <\/div>\n <\/div>\n

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\n \n <\/div>\n

Martin<\/p>

HEC Paris<\/p>

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23\u20ac\/h<\/p> <\/div>\n <\/div>\n

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\n \n <\/div>\n

Jeanne<\/p>

Aix-Marseille Universit\u00e9<\/p>

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17\u20ac\/h<\/p> <\/div>\n <\/div>\n

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\n \n <\/div>\n

Hugo<\/p>

Insa Lyon<\/p>

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16\u20ac\/h<\/p> <\/div>\n <\/div>\n

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\n \n <\/div>\n

Emilie<\/p>

Sciences Po Lyon<\/p>

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19\u20ac\/h<\/p> <\/div>\n <\/div>\n

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\n \n <\/div>\n

Emma<\/p>

Dauphine<\/p>

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15\u20ac\/h<\/p> <\/div>\n <\/div>\n

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\n \n <\/div>\n

Louise<\/p>

Mines ParisTech<\/p>

\n \n \n <\/svg>\n \n \n <\/svg>\n \n \n <\/svg>\n \n \n <\/svg>\n \n \n <\/svg>\n <\/div>\n

24\u20ac\/h<\/p> <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n

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\n \"Logo\n <\/div>\n

Ton premier cours particulier est offert ! \ud83c\udf81<\/span><\/p>\n<\/div>\n

Nos profs sont pass\u00e9s par les meilleures \u00e9coles et universit\u00e9s.<\/p>\n

 <\/p>\n<\/div>\n

\n \n J’EN PROFITE MAINTENANT !\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/section>\n\n\n\n

La vitesse de la lumi\u00e8re et la relativit\u00e9 <\/strong>\ud83d\udcd0<\/h2>\n\n\n\n

L\u2019une des th\u00e9ories scientifiques les plus c\u00e9l\u00e8bres est celle de notre cher Albert Einstein : la relativit\u00e9 restreinte !<\/strong> Cette th\u00e9orie explique que les r\u00e8gles de la physique sont les m\u00eames pour tout le monde, peu importe comment on se d\u00e9place, tant qu’on se d\u00e9place \u00e0 une vitesse constante ! Elle nous apprend \u00e9galement que la vitesse de la lumi\u00e8re est toujours la m\u00eame, quelle que soit notre vitesse. Cela signifie que si quelqu’un se d\u00e9place tr\u00e8s rapidement, le temps peut sembler ralentir pour cette personne et les objets peuvent sembler se raccourcir. <\/p>\n\n\n

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\ud83d\udca1 Pour info <\/p>\n<\/div>\n

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Dans cette th\u00e9orie, Einstein indique aussi qu\u2019il n\u2019est pas possible d\u2019aller plus vite que la vitesse de la lumi\u00e8re dans le vide. Ce qui est contredit par le physicien russe Pavel Cerenkov, qui prouve en 1948 qu\u2019une particule peut d\u00e9passer la vitesse de la lumi\u00e8re. Il obtient un prix Nobel avec cette d\u00e9couverte et on nomme maintenant ce ph\u00e9nom\u00e8ne l\u2019effet Cerenkov !\u00a0<\/p>\n\n <\/div>\n <\/section>\n\n\n\n

La vitesse de la lumi\u00e8re figure aussi dans l\u2019une des \u00e9quations les plus connues de cette th\u00e9orie :<\/p>\n\n\n

\"E=mc^2\"<\/p>\n\n\n\n

Cette \u00e9quation dit que l’\u00e9nergie (E)<\/strong> est \u00e9gale \u00e0 la<\/strong> masse (m)<\/strong> multipli\u00e9e par le carr\u00e9 de la vitesse de la lumi\u00e8re (c)<\/strong> dans le vide. Cela signifie que l’\u00e9nergie et la masse sont en r\u00e9alit\u00e9 li\u00e9es. En d’autres termes, l’\u00e9nergie peut \u00eatre convertie en masse et inversement ! <\/p>\n\n\n

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\ud83e\udd29 Fun Fact<\/p>\n<\/div>\n

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La relativit\u00e9 restreinte donne suite \u00e0 d\u2019innombrables \u0153uvres de science-fiction comme le c\u00e9l\u00e8bre film Interstellar !<\/p>\n\n <\/div>\n <\/section>\n\n\n

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\"Interstellar
Interstellar (2014)<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n
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\n \n \n \n \n \"\"\n\n <\/picture>\n
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Tu paniques pour ton Bac ? D\u00e9couvre notre guide par mati\u00e8re pour le r\u00e9ussir haut la main \ud83d\ude09<\/p>\n<\/div>\n