L10 - La propagation de la lumière
I. Propagation de la lumière blanche
La lumière se propage dans différents directions à partir d’une source
lumineuse, à travers différents milieux.
II. Milieux de propagation de la lumière :
1) Expérience :
On interpose successivement trois corps différents (une plaque en verre –
un papier calque – une plaque en bois) entre l’œil et une lampe allumée.
Lundi 20 février 2026
(a)
lampe
Verre
œil
(b)
lampe
Papier calque
œil
(c)
lampe
Bois
œil
Figure 1
2) Observations et interprétations :
- Fig 1-a : L’œil reçoit de la lumière derrière le verre et il voit nettement la
lampe. On dit que le verre est un milieu transparent.
- Fig 1-b : L’œil reçoit de la lumière derrière le papier calque, mais il ne voit
pas nettement la lampe. On dit que le papier calque est un milieu
translucide.
- Fig 1-c : L’œil ne reçoit pas de la lumière derrière le bois et il ne voit pas
la lampe. On dit que le bois est un milieu opaque.
3) Conclusion :
- Un milieu transparent : c’est un milieu qui laisse faire passer la totalité de
la lumière et permet la vision claire des objets se trouvant derrière lui.
Exemples : une plaque de verre lisse, eau, air, le vide …
- Un milieu translucide : c’est un milieu qui ne laisse pas passer qu’une
partie de la lumière et ne permet pas la vision claire des objets situant
derrière lui (vision flou).
Exemples : un papier calque, papier mouillé par l’huile, verre dépoli ….
- Un milieu opaque : c’est un milieu qui ne laisse pas passer la lumière et la
vision des objets situant derrière lui est impossible.
Exemples : papier cartonné, bois, les métaux, tableau ….
Remarque :
La transparence et l’opacité d’un milieu restent relatives. Une couche d’eau reste transparente en faible épaisseur , elle devient translucide puis opaque si l’épaisseur de la couche augmente. C’est ainsi que les eaux de haute mer et des océans deviennent obscures.
Exercice d’ application 1 :
Classer les matériaux suivant dans le tableau :
Le verre ; le bois ; l’air ; le carton ; le verre dépoli ; plaque en fer ; le vide
papier imbibé d’huile ; les murs.
Milieu transparent | Milieu translucide | Milieu opaque |
| | |
le verre ;
le bois ;
l’air
le carton
le verre dépoli
plaque en fer
le vide
papier imbibé d’huile
les murs
III. Principe de propagation rectiligne de la lumière :
1) Expérience :
On dispose trois plaques cartonnées menu d’un trou au centre et une bougie enflammée ; on sépare les feuilles l’une de l’autre, puis on place derrière ces plaques un observateur :
Plaques en carton
Observateur
Source lumineuse
Figure 2
trou
2 ) Observation et explication :
Les trous sont alignés : La bougie est vue par l’observateur.
Si on décale une seule plaque de sa position : La bougie n’est plus visible à l’observateur.
3) Conclusion : (principe)
La lumière se propage en ligne droite, dans un milieu homogène et transparent, et dans toutes directions.
IV. Rayons lumineux et faisceaux lumineux
1) Représentation d’un rayon lumineux :
Le rayon lumineux est représenté par une droite portant une flèche indiquant le sens de propagation de la lumière.
2) Faisceaux lumineux
Un faisceau de lumière est un ensemble de rayons lumineux provenant d'une même source.
On distingue trois types de faisceaux lumineux :
Rayon
Source lumineuse
(Lampe)
Faisceau
Faisceau parallèle | Faisceau convergent | Faisceau divergent |
Si les rayons de lumière restent parallèles. | Si les rayons de lumière arrivent au même point. | Si les rayons de lumière portent d’un même point. |
| | |
s
s
s
| | | |
| | | |
Exercice d’application 2 :
Nommez les faisceaux lumineux suivants :
Faisceau
divergent
Faisceau
parallèle
Faisceau
divergent
Faisceau
convergent
Exercice d’application 3 :
Sachant que la distance entre le soleil et la Terre est 150 000 000 Km.
Calculer le temps mis par la lumière émise par le soleil pour arriver sur terre.
Réponse :