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La propagation de la lumière

Par Yann le 15/03/2017 Ressources > Physique-Chimie > Seconde > Optique > La propagation de la lumière

Qu’est-ce que la lumière ?

La lumière est une onde électromagnétique caractérisée par une fréquence comprise entre 3,5 x 1014 Hz et 7,5 x 1014 Hz. Elle correspond donc à la propagation de champs électriques et magnétiques dans le vide et certains milieux matériels.

La trajectoire de la lumière

Dans le vide la lumière se propage toujours de manière rectiligne ( en suivant une droite ) c’est pourquoi on représente son trajet par un rayon lumineux ( une droite comportant une flêche ).
Dans un milieu matériel seul certains matériaux qualifiés de transparents laissent la lumière se propager. Dans un milieu transparent la propagation de la lumière n’est alors rectiligne que si ce dernier est homogéne.
Définition: un milieu est homogène s’il possède les même caractéristiques en chacun de ses points (  même composition chimique, même température et même pression ).

La vitesse de la lumière dans le vide

Dans le vide la lumière se propage à un vitesse constante de 300 000 km/s. Cette vitesse, aussi appelée célérité se note c et correspond aussi à la vitesse de propagation de toutes les autres ondes électromagnétiques ( ondes radios, micro ondes, infrarouge etc )
On a donc toujours c = 300 000 km/s

La  vitesse de la lumière dans un milieu matériel transparent

Dans un milieu transparent la lumière peut se propager moins vite que dans le vide.
La vitesse de propagation s’exprime alors à l’aide de la relation suivante:
 v =  c                        où v est la vitesse de la lumière dans le milieu transparent ( en mètre par seconde )
     n                              c est la célérité de la lumière dans le vide ( c= 300 000 000 m/s )
n est l’indice de réfraction ( sans unité )
L’indice de réfraction est caractéristique de chaque type de milieu transparent. n est toujours supérieur ou égale à 1.
Dans l’air n=1 ce qui signifie que la vitesse de propagation est la même que dans le vide.
Par contre  dans l’eau n=1,33 et dans le verre n=1,5 donc dans ces milieu la lumière se propage moins vite que dans le vide.

Voir aussi:
Fiche « La vitesse de la lumière »
Fiche « La réfraction »

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