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Un trajet bien droitDans un milieu transparent et homogène (comme l'air ou le verre), la lumière se déplace toujours en ligne droite. On peut le vérifier avec un laser : on ne voit le point lumineux que si l'on est aligné avec le faisceau, jamais sur les côtés. Les rayons de lumière sont représentés par des droites fléchées indiquant le sens de propagation. Par exemple, la lumière du Soleil qui traverse un volet troué forme un rayon bien rectiligne visible grâce aux poussières. C’est cette propriété qui explique la formation des ombres nettes.
💡 À retenir : Dans un milieu homogène, la lumière se propage en ligne droite.
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Une vitesse vertigineuseLa lumière ne se déplace pas instantanément : sa vitesse dans le vide est d'environ 300 000 km/s (kilomètres par seconde). C'est la vitesse la plus rapide de l'univers ! Grâce à cette vitesse, la lumière du Soleil met environ 8 minutes 20 secondes pour parcourir les 150 millions de kilomètres qui nous séparent de notre étoile. Cette durée se calcule avec la relation distance = vitesse × temps, que l'on écrit d = v × t.
💡 À retenir : La lumière parcourt 300 000 km en une seconde dans le vide.
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Jeux d'ombre et de lumièreQuand un objet opaque est éclairé par une source ponctuelle, il se forme une ombre portée : une zone où la lumière n'arrive pas du tout. Si la source est étendue (comme un néon), on observe une ombre totale (cône d'ombre) entourée d'une zone de pénombre, partiellement éclairée. La forme de l'ombre dépend de la distance entre l'objet, la source et l'écran. Par exemple, en éloignant l'objet de la source, l'ombre devient plus petite et nette.
💡 À retenir : Une source étendue crée une ombre et une pénombre.
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Quand les astres s'alignentUne éclipse est une application spectaculaire de la propagation rectiligne de la lumière. Une éclipse de Soleil se produit lorsque la Lune passe entre la Terre et le Soleil, projetant son ombre sur une petite région terrestre. Une éclipse de Lune a lieu quand la Terre s'interpose entre le Soleil et la Lune, plongeant celle-ci dans l'ombre terrestre. Ces phénomènes montrent que les ombres des objets célestes se forment de la même manière que sur Terre.
💡 À retenir : L'alignement parfait des trois astres crée une éclipse.