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Chapitre
1 : description de l’univers
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Le cours écrit 2)
la structure lacunaire de l’univers II) des outils de description de l’univers 1)
quelques préfixes à connaître 2)
les puissances de 10 – L’écriture scientifique 1)
Propagation de la lumière : 2)
Le modèle du rayon lumineux 3)
Vitesse de la lumière dans le vide 5) Voir
loin, c’est voir dans le passé Le cours en vidéo Le cours entier : partie 1, partie 2 I) l'univers 2) l’univers : une structure lacunaire II) les outils de description de l'univers 2) notation scientifique puissance de dix - écrire une nombre en écriture scientifique - nombre de chiffres significatifs - combien de chiffres
significatifs dans un 4) unité légale de longueur, le mètre III) lumière dans l'espace définition de la vitesse moyenne 4) voir loin c’est voir dans le passé |
L’Homme a de tout temps observé les astres afin de se
situer dans l’univers. Télécharger
la version démo de Hatier I)
l’univers
Animation : photos de l’infiniment petit à l’infiniment grand avec puissance de dix
- les atomes et les molécules - les particules élémentaires (proton, neutron et électron). Dans l'infiniment grand on étudiera : - les étoiles (dont le Soleil fait partie) - le système solaire comportant, outre le Soleil, huit planètes (Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune) - les satellites de ces planètes, les astéroïdes et les
comètes). - l’univers est composé de millions de galaxies. 2) la structure lacunaire de l’univers Il existe une propriété commune aux structures infiniment petites et infiniment grandes. Il s'agit de la structure lacunaire. Dans une telle structure, la matière est assez bien localisée dans certaines régions de l'espace et entre ces zones où se concentre la matière il règne le vide où le quasi vide. Par exemple: Entre le noyau d'un atome et les électrons, il y a le vide. De même entre les galaxies il y a le quasi vide. II)
des outils de description de l’univers
1) quelques préfixes à connaître
Exemple : 1 Gm = 109 m : 1dm = 10-1 m 2) les puissances de 10 – L’écriture scientifique : vidéo La notation scientifique est l’écriture d’un nombre sous la forme du produit : a.10n Avec a : nombre décimal 1£ a < 10 et n, entier positif ou négatif. Exemple : 178 m en écriture scientifique s’écrit 1,78 x 102 m
Attention ! ! Il n’y a pas de formule pour l’addition des puissances de 10. 100 = 1 L’ordre de grandeur d’un nombre est la puissance de 10 la plus proche de ce nombre. Exemple : La distance Terre-Soleil est 1,5.1011 m, son ordre de grandeur est 1011 m. Le rayon de l’atome d’hydrogène est 5,5.10-11 m, son ordre de grandeur est 10-10 m. Intérêt de l’ordre de grandeur : situer des longueurs sur l’échelle des longueurs qui composent l’univers, et les comparer aux autres.
L’unité légale de longueur dans le système international (SI) est le mètre (m). Remarque : l’unité légale de surface est le mètre carré (m2) l’unité légale de volume est le mètre cube (m3). On utilise aussi des multiples et sous-multiples du mètre
5)
l’unité astronomique (U.A)
La distance moyenne Terre-Soleil est appelée unité astronomique : 1 U.A = 1,50x1011 m = 150x106 km Cette unité est utilisée pour les grandes distances.
III)
lumière dans l’espace
1) Propagation de la lumière : Animation : propagation rectiligne des ondes
lumineuses La lumière issue des étoiles traverse l’espace et nous
parvient. La lumière se propage en
ligne droite, dans le vide et dans
tous les milieux transparents et homogènes. 2) Le modèle du rayon lumineux On modélise le trajet suivi par la lumière entre deux points par des segments de droite orientés dans le sens de la propagation. Ces segments sont appelés rayons lumineux. 3) Vitesse de la lumière dans le vide La première mesure a été effectuée par l’astronome danois ROMER en 1676 à l’observatoire de Paris. C’est une vitesse limite : aucun objet ou onde ne peut se déplacer plus vite que la lumière dans le vide. La vitesse de propagation de la lumière dans le vide, appelée aussi célérité de la lumière vaut : c = 3,00x108 m.s-1 = 3,00x105 km.s-1 Dans les milieux transparents la vitesse de la lumière notée ‘ v ’ est inférieure à c. Dans l’air v » c Rappel :
définition de la vitesse moyenne vidéo
L’unité légale de vitesse est le m.s-1 4) L’année lumière (a.l.) : vidéo Apprécier les dimensions entre les étoiles requiert une unité de distance appropriée, l’année de lumière. L’année lumière est la distance (m) parcourue par la lumière dans le vide en une année. Calcul d’une année lumière en mètre :
5) Voir loin, c’est voir dans le passé » : La Nébuleuse d’Orion se situe à 1800 a.l. de la Terre ; la lumière provenant d’Orion que nous recevons aujourd’hui sur Terre a donc mis 1800 ans pour nous parvenir. Plus nous observons loin dans l’espace et plus nous regardons dans le passé.
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On
étudiera dans l'infiniment petit :
