> Le Site du Zéro - Sciences > Cours > Tutoriels > Physique > Lumière sur la lumière > Lecture du tutoriel

Lumière sur la lumière

Par

Brice Errandonea

Mise à jour : 10/10/2011

Difficulté : Intermédiaire

Durée d'étude : 7 jours

768 visites depuis 7 jours, classé 7/19

Pour la plupart d'entre nous, la vue est le plus développé de nos 5 sens. C'est sur la lumière que nous comptons pour nous renseigner sur le monde et nous n'estimons connaître quelque chose que quand nous l'avons vu de nos yeux vu. o_O

La lumière est également célèbre pour son impressionnante et inégalable vitesse. Elle rythme nos jours et nos nuits. Et en plus elle nous nourrit, puisque à travers le phénomène de photosynthèse, elle fait croître les végétaux à la base de notre pyramide alimentaire.

Akhénaton et Néfertiti adorant Aton (le disque solaire), avec ses rayons de lumière

C'est dire si elle occupe une place centrale dans nos vies. Et il n'est pas étonnant que le premier "dieu unique" de l'Histoire ait justement été la lumière.

Mais qu'est-ce, au juste, que la lumière ?

Ce tutoriel réutilise par endroits des passages de La Physique-Chimie en Seconde qui concernent la lumière. Mais, cette fois, nous ne nous limitons ni au niveau ni au programme de Seconde.

Il n'est pas nécessaire de déjà s'y connaître en Physique-Chimie pour lire ce tutoriel. Par contre, quelques connaissances en géométrie s'imposent : la symétrie, les angles, les sinus et cosinus, les termes "parallèle" et "perpendiculaire", les théorèmes de Pythagore et de Thalès, ainsi qu'une vague idée de ce qu'est un vecteur. Et pour faire les exercices, il vous faudra une calculette munie des touches $\sin$ et $\cos$ .

Les chapitres Diffraction et interférences et Les photons sont un peu plus compliqués. Vous y verrez de gros calculs dans lesquels j'enchaîne beaucoup de formules mathématiques du genre $\cos^2 x + \sin^2 x = 1$ ou $(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$ . Si ces calculs vous font peur et si vous ne voulez pas vous embêter à les suivre en détail (ils sont pourtant très intéressants

), vous pourrez les survoler en me faisant confiance et en ne vous occupant que de leur résultat et des phénomènes concrets auxquels ils correspondent.

Retour en haut

Ce cours est composé des parties suivantes :

Les rayons de lumière
Onde ou corpuscule ?
Commentaires et appréciations

Retour en haut

Partie 1 : Les rayons de lumière

L'une des premières choses que l'on a sues concernant la lumière, c'est qu'elle s'organise en rayons : des lignes droites extrêmement fines, comme sur la fresque d'Aton (ci-dessus).

On se doutait vaguement que la lumière devait se déplacer le long de ces lignes. Mais on ne savait pas dans quel sens, et cela a donné lieu à bien des débats entre les philosophes grecs de l'Antiquité (Euclide et Aristote, par exemple) : la lumière entre-t-elle dans nos yeux depuis l'extérieur ou est-elle, au contraire, émise par nos yeux ?

Ne riez pas ! Aujourd'hui encore, je vois chaque année des élèves dessiner des schémas avec des flèches montrant que la lumière sort des yeux.

Chapitre 1
Les lois de Snell-Descartes
Chapitre 2
Les lentilles minces
Chapitre 3
Systèmes optiques
Chapitre 4
c : la vitesse de la lumière

Retour en haut
Partie 2 : Onde ou corpuscule ?

Un grand débat sur la nature de la lumière a éclaté au XVIIème siècle. D'un côté, nous avions Isaac Newton, pour qui la lumière se composait de corpuscules : des particules microscopiques. Bon, vous voyez ce que c'est qu'une particule.

De l'autre : Christian Huygens, pour qui la lumière est une onde. Vous voyez ce qu'est une onde ? Non ? Alors il faut peut-être que je commence par vous expliquer ça.
- Chapitre 1
  Les ondes
- Chapitre 2
  Diffraction et interférences
- Chapitre 3
  Les couleurs
- Chapitre 4
  Les photons

Retour en haut

Terminons par un grand merci à tous les scientifiques qui apparaissent dans ce tutoriel. Tous ont contribué à l'élucidation des mystères de la lumière. Combien saurez-vous en reconnaître ?

Secret (cliquez pour afficher)

1 - Albert Einstein
2 - Arthur Compton
3 - Edward Morley
4 - Robert Millikan
5 - James Clerk Maxwell
6 - Augustin Fresnel
7 - James Jeans
8 - John Rayleigh
9 - Euclide
10 - Akhénaton
11 - Léon Foucault
12 - Max Planck
13 - Ole Christensen Rømer
14 - Hippolyte Fizeau
15 - Isaac Newton
16 - Christian Huygens
17 - Aristote
18 - Willebrord Snell
19 - René Descartes
20 - Heinrich Hertz
21 - Alfred Cornu
22 - Alhazen
23 - Thomas Young
24 - James Bradley
25 - Francesco Grimaldi
26 - Robert Grossetête
27 - Albert Michelson
28 - Wilhelm Röntgen
29 - Simon Newcomb

Retour en haut

Retour en haut

17 commentaires pour "Lumière sur la lumière"

Note moyenne : 3.67 / 4 (30 votes)

Pseudo	Commentaire
Laerasha	# Posté le 23/02/2012 à 10:53:27
Études : ESISAR	Non, il a été démontré qu'il y a eu des erreurs de mesures dans le cas des Neutrinos. Mais je suis d'accord avec Brice, un jour on remettra en cause la base de nos théories afin d'évoluer encore et toujours plus !
yassin.fsr	# Posté le 18/03/2012 à 22:35:34
Avis : Bon	ou est le grand savant musulman Ibn Alhaytam.
yassin.fsr	# Posté le 18/03/2012 à 22:37:12
Avis : Bon	Citation : yassin.fsr ou est le grand savant musulman Ibn Alhaytam?
Manuel.D	# Posté le 03/04/2012 à 15:21:00
Avis : Bon Blog Twitter close	Citation : OM1899 Juste un truc sur ton intro, la vitesse de la lumière n'est pas inegalable. Ils on prouver au CERN (suisse) que les Neutrino allais plus vite que la lumière. Comme quoi même Albert Einstein peut faire des erreur ! Faux ! Les mesures ont était erronés ils ont fait une deuxième expérience ou cette fois une firme indépendante internationale à participer aux contrôles mais là le CERN pense qu'une latence d'un système GPS ont encore faussés le calcul. La mesure ultime pour mettre tout le monde d'accord et qui est préparée à l'avance aura lieu en mai, on ne sera pas définitivement fixé avant mai !
Choufleur	# Posté le 25/04/2012 à 12:31:32
Avis : Très bon	Alors là... MERCI ! J'avais vraiment des difficultés en physique, et tu me sauves. Juste un petit détail : Dans le chapitre 1 (Snell-Descartes), il me semble que tu n'as pas donné l'indice de l'eau, or il est nécessaire pour faire le second exercice.