La vitesse de la lumière

I) La vitesse de la lumière

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Partie 1

Introduction: voir des étoiles mortes?

Partie 2

Une vitesse pour la lumière?

Partie 3 :

L'expérience de Galilée

Partie 4:

L'expérience de Fizeau

Partie 5:

Travail à faire pour la prochaine séance.

Partie 1

Voir des étoiles mortes?

La nébuleuse du Crabe

La nébuleuse du crabe est un nuage de gaz résultant d’une supernova. Une supernova correspond à l’explosion d’une étoile géante en fin de vie. Elle laisse alors derrière elle du gaz. C’est un phénomène extrêmement lumineux, que l’on peut observer pendant plusieurs semaines voire plusieurs mois. La supernova dont les restes forment la nébuleuse du crabe a été observée pour la première fois en 1054. Or, l’explosion de l’étoile a eu lieu … en -5246 avant J.C, durant la préhistoire ! Nous avons donc regardé pendant plus de 6000 ans une étoile qui était en réalité morte. Comment cela est-ce possible ?

Le but de cette activité est de comprendre comment ce phénomène est possible. Pour cela, nous allons suivre quelques points historiques de la détermination de la vitesse de la lumière.

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Partie 2

Une vitesse pour la lumière ?

Extrait n°1

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Question

Que pensait-on de la vitesse de la lumière avant le Xeme siècle? Pourquoi, d'après toi?

Une fois la question recopiée (si tu ne peux pas imprimer l'activité) et la réponse donnée, tu peux passer à la partie 3.

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Partie 3

L'expérience de Galilée

Extrait n°2

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Question

Rappeler la relation (le lien) entre vitesse, distance parcourue et temps. Donner la distance parcourue par la lumière dans cette expérience puis expliquer pourquoi elle n'a pas pu aboutir.

Une fois la question recopiée (si tu ne peux pas imprimer l'activité) et la réponse donnée, tu peux passer à la partie 4.

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Partie 4

L'expérience de Fizeau

Extrait n°3

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Question

Donner la distance que parcourt la lumière dans cette expérience et le temps qu'elle met pour parcourir cette distance, en microsecondes et en secondes.

-6

Indication : 1 microseconde = 10 seconde = 0,000001 seconde.

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Partie 5

Travail à faire pour la prochaine séance

1. En utilisant les résultats de son expérience, calculer la valeur de la vitesse trouvée par Fizeau (question à recopier si vous ne pouvez pas imprimer l'activité) 2. A l'aide d'Internet, trouver : - la valeur de la vitesse retenue actuellement (la plus précise possible, en mètre par seconde). - la valeur qu'il nous sera plus facile de retenir.

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