3° > Chap S3 : La lumière, une onde électromagnétique qui se propage

Prophys

Sur une nouvelle feuille, créez un chapitre S3 intitulé « La lumière, une onde électromagnétique qui se propage » puis faites l’activité 1.

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Activité à rechercher avant de venir en cours

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Activité 1 – Révisions de 4eme : Qu’est-ce que la lumière ?

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Pour faire cette activité, reportez-vous dans tube a essai.fr > 4eme > Partie 6 du programme > Chap S3 « La lumière, une onde qui se propage ». Utilisez ce chapitre pour répondre aux questions suivantes.

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1° Pour répondre, utilisez le chapitre S3 de 4eme – Activité 1 : « Les sources de lumière »

Classez les exemples proposés ci-dessous en précisant si les sources sont rayonnantes ou diffusantes :

Le soleil ; La Lune ; Un livre ; L’écran de l’ordinateur ; Le mur de la classe.

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2° Pour répondre, utilisez le chapitre S3 de 4eme – Activité 1 : « La lumière nous parvient-elle instantanément ? »

Combien de temps mets la lumière pour parcourir 1800 m ?

En déduire (par calcul) la valeur de la vitesse de la lumière (notée c) ?

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3° Pour répondre, utilisez le chapitre S3 de 4eme – Activité 1 : « Combien de temps mets la lumière du Soleil pour parvenir sur Terre ? »

On donne la distance Soleil-Terre : d = 1,5 × 1014 m.

Utiliser cette valeur ainsi que la valeur de la vitesse de la lumière (c = 3 ×108 m.s-1) pour calculer la durée du trajet de la lumière du Soleil pour parvenir jusqu’à la Terre. Répondez en respectant la structure de réponse suivante :

  • a) formule
  • b) application numérique (conversion ?)
  • c) Phrase réponse de conclusion
  • d) Convertir ce résultat en min et seconde

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 Activités qui seront faites durant le cours

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Activité 2 : L’année-lumière

Répondez au quiz qui vous est proposé

Pour accéder au module « S’ENTRAÎNER : L’année-lumière (1)» , cliquez sur le lien https://edu.tactileo.fr/GO et utiliser le code ci-dessous

Pour tous les groupe-classe, utiliser le code GTE9

Répondez au quiz qui vous est proposé et noter votre cours…

1° Une année lumière est-elle une unité de distance ou de temps ?

2° Recopier le calcul qui vous permet de recalculer la valeur d’une année-lumière.

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Activité 3 : La lumière qui provient de l’étoile la plus proche (après le Soleil)

Voici un extrait d’un journal scientifique d’astronomie :

« L’étoile la plus proche de la Terre après notre Soleil qui peut être considéré comme notre voisin, s’appelle « Proxima du Centaure ». Elle est située à 4,3 années-lumière de la Terre. Cette distance peut paraître immense quand on sait que la valeur d’une année-lumière est environ de 9,47 × 1015 m, pourtant nous ne nous sommes pas beaucoup avancés dans l’univers car nous n’en sommes qu’à la première étoile rencontrée après le Soleil qui se situe à « seulement » 150 millions de km. »

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Questions :

1° Combien de temps met la lumière pour faire le trajet entre Proxima du centaure et la Terre ? (l’unité de la réponse n’est pas imposée).

2° Connaissant la valeur d’une année lumière, calculez la distance de Proxima du centaure à la Terre » en m. On notera cette distance dP→T

3° Calculez le rapport (= division) entre la distance qui nous sépare du Soleil, notée dS→T, et la distance dP→T qui nous sépare de Proxima du centaure.

4° Pourquoi peut-on affirmer dans l’extrait du magazine scientifique ci-dessus, que le Soleil peut être considéré comme « notre voisin » ?

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Activité 4  : La lumière est une onde

Visionnez la vidéo ci-dessous puis répondez par écrit dans votre cours aux questions qui suivent.

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Questions :

1° La lumière est-elle une onde qui nécessite de la matière pour se déplacer ?

2° Les ultraviolets sont-ils visibles par l’œil humain ? D’après le document ci-dessous, leur fréquence est-elle inférieure ou supérieure à celle de la lumière visible ?

 

La lumière visible est une onde électromagnétique

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3° Les infrarouges sont visibles par les serpents ? D’après le document, leur fréquence est-elle inférieure ou supérieure à celle de la lumière visible ?

4° La lumière du Soleil parcourt les 150 millions de kilomètres jusqu’à la Terre en environ 8 minutes et 20 s . A l’aide de ces données, calculez la vitesse de la lumière dans le vide spatial en m/s ?

Indication : La durée 8 min doit être convertie en s pour pouvoir l’ajouter au 20 s. Les km doivent être converti en m. Répondez en respectant la structure de réponse suivante :

  • a) formule
  • b) application numérique (conversion ?)
  • c) Phrase réponse de conclusion.

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Activité 5 – Je révise pour le brevet : Le temps de décalage entre l’éclair et le tonnerre

On a déjà effectué ce module dans le chapitre S1 « Le son, une vibration qui se propage ». On a obtenu comme résultat que le nuage d’orage se situe à 2040 m de l’observateur en supposant que la lumière se déplaçait de façon quasi-instantanée. On désire maintenant justifier le fait qu’on avait eu raison de faire cette hypothèse.

Non nécessaire : On peut revoir le module si on le désire : Pour accéder au module « S’ENTRAÎNER : Détermination de la vitesse du son », cliquez sur le lien https://edu.tactileo.fr/GO et utiliser le code : CPKA

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Questions :

1° Quelle est la durée « tson » mise par le son du tonnerre pour parvenir à l’observateur ?

Indication si vous n’avez pas le son : L’éclair est produit à 6 s et le tonnerre arrive à 12 s

2° Calculer la durée « tlumière » mis par la lumière de l’éclair pour parcourir les 2040 m qui sépare l’observateur du nuage où a été produit la lumière de l’éclair.

3° L’un de ces 2 temps de trajet est négligeable devant l’autre. Lequel est-ce ?

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 Bilan

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Cliquez sur le lien suivant pour accéder à la CARTE MENTALE de ce chapitre

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 Corrigés

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Cliquez sur le lien suivant pour accéder au « Corrigé du chapitre S3  ».

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