Activité 03

Contenus à projeter

CHAPITRE X2 : La lumière et les ondes électromagnétiques

Activité 03 : Mesure de la vitesse de la lumière dans l’eau

 

Le télémètre laser émet un signal lumineux vers l’obstacle dont on charge à mesure la distance. Ce signal est en partie réfléchi et revient vers l’arrière, vers l’appareil. Que fait l’appareil ? Il mesure le temps de parcours de signal et en déduit une distance.   Problématique : Comment mesurer la vitesse de la lumière dans l’eau avec un télémètre laser ?

 

Schéma expérimental et résultats de mesure :

Schéma expérimental et résultats de mesure :

 

	Longueur réelle (éprouvette vide)	Longueur affichée (éprouvette remplie d’eau)	Rapport entre les deux longueur (le rapport est le résultat d’une division)

 

 

 

 

Supposons que l’appareil effectue cette mesure dans un liquide dans laquelle la lumière va deux fois moins vite. La lumière mettra deux fois plus de temps pour faire le même trajet si bien que la distance affichée sera le double de la distance réelle.

Ainsi le rapport entre la distance entre la distance affichée et la distance réelle est égale au rapport entre la vitesse de la lumière dans l’air et dans l’eau.

 

Schéma expérimental et résultats de mesure :

 

 

Interprétation et conclusion :

La vitesse de la lumière dans l’air est 1,3 fois plus rapide que la vitesse de la lumière dans l’eau :

Vlumière/air = 1,3 × Vlumière/eau

Vlumière/eau = Vlumière/air ÷ 1,3

Vlumière/eau = 300 000 ÷ 1,3

Vlumière/eau = 230 769 km/s

 

La vitesse de lumière dans l’eau est environ égale à 230 000 km/s