💡 La lumière

1. Les sources de lumière et les objets diffusants

Sources primaires

Une source primaire de lumière est un objet qui produit sa propre lumière. Il émet de la lumière par lui-même.

• ☀️ Le Soleil (source naturelle)
• 💡 Une lampe allumée, une bougie, un écran de téléphone (sources artificielles)
• ⭐ Les étoiles

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Objets diffusants

Un objet diffusant (ou source secondaire) ne produit pas de lumière : il renvoie dans toutes les directions la lumière qu'il reçoit. C'est grâce à ce phénomène qu'on peut le voir.

• 🌙 La Lune renvoie la lumière du Soleil
• 📖 Un livre, un mur, un arbre : on les voit uniquement parce qu'ils sont éclairés

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2. La propagation rectiligne de la lumière

Le principe

Dans un milieu transparent et homogène (air, eau pure, verre…), la lumière se propage en ligne droite. On dit que sa propagation est rectiligne.

On représente le trajet de la lumière par une flèche appelée rayon lumineux, qui indique le sens de propagation.

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🔦 Schéma : propagation rectiligne

  💡 Lampe  ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ → 👁️ Œil
             rayon lumineux
           (ligne droite)

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3. La vitesse de la lumière

La lumière se déplace à une vitesse de $v = 3 \times 10^{8}$ m/s (environ 300 000 km/s) dans le vide ou dans l'air. C'est la vitesse la plus grande qui existe dans l'univers !

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4. La formation des ombres

La propagation rectiligne de la lumière explique la formation des ombres.

Ombre propre

L'ombre propre est la partie d'un objet opaque qui n'est pas éclairée directement par la source. C'est la zone sombre située sur l'objet lui-même, du côté opposé à la source.

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Ombre portée

L'ombre portée est la zone sombre projetée par l'objet sur un écran ou une surface située derrière lui.

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Cône d'ombre et pénombre

Avec une source ponctuelle (très petite), on obtient une ombre nette. Avec une source étendue (large, comme le Soleil), les bords de l'ombre sont flous : cette zone partiellement éclairée s'appelle la pénombre.

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🔦 Schéma : ombre propre, ombre portée et pénombre

                        ⬛ Objet opaque
   ☀️ Source    →  →  /       \
   (étendue)   →  → |  ombre  |  →  🧱 Écran
               →  →  \ propre /
                       \     /
                    pénombre | ombre portée
                             ↓
                     zone sombre sur l'écran

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5. Les éclipses

Les éclipses sont une conséquence directe de la propagation rectiligne de la lumière.

Éclipse de Soleil (éclipse solaire) 🌑

Une éclipse de Soleil se produit quand la Lune passe entre le Soleil et la Terre. La Lune projette son ombre sur une partie de la Terre : les habitants dans cette zone ne voient plus le Soleil.

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Éclipse de Lune (éclipse lunaire) 🌒

Une éclipse de Lune se produit quand la Terre passe entre le Soleil et la Lune. La Terre projette son ombre sur la Lune, qui devient sombre ou rougeâtre.

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🪐 Schéma des éclipses

Éclipse de Soleil :

  ☀️ Soleil  ──→  🌑 Lune  ──→  🌍 Terre
                  (bloque       (ombre sur
                  la lumière)    la Terre)

Éclipse de Lune :

  ☀️ Soleil  ──→  🌍 Terre  ──→  🌕 Lune
                  (bloque        (dans l'ombre
                  la lumière)     de la Terre)

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📌 À retenir

1. Sources primaires (Soleil, lampe) = produisent leur propre lumière. Objets diffusants (Lune, livre) = renvoient la lumière reçue.
2. La lumière se propage en ligne droite dans un milieu transparent et homogène → on la représente par un rayon lumineux.
3. La vitesse de la lumière est $c = 3 \times 10^{8}$ m/s (≈ 300 000 km/s) : rien ne va plus vite !
4. Un objet opaque éclairé crée une ombre propre (sur lui-même), une ombre portée (sur l'écran) et éventuellement une zone de pénombre.
5. Les éclipses s'expliquent par la propagation rectiligne : éclipse de Soleil (Lune entre Soleil et Terre) et éclipse de Lune (Terre entre Soleil et Lune).