de support physique (on n’a jamais réellement observé de rayon unique matérialisé
par une ligne droite !), elle est très pratique
pour la compréhension des phénomènes. De
nombreux rayons très serrés issus de la même
source forment un pinceau. Enfin, en raison
du principe de propagation rectiligne de la
lumière, sa trajectoire ne dépend pas de son
sens de propagation.
La conséquence la plus immédiate de la propagation rectiligne est l’existence de
l’ombre. Quand une lampe éclaire un objet opaque, on observe derrière lui une zone
d’ombre. Si l’on coupe cette ombre par un écran, on obtient la silhouette de l’objet.
Ceci peut être facilement vérifié en interposant nos deux mains (l’objet) entre un mur et
une lampe. C’est sur cette expérience simple que se base le principe des ombres chinoises où l’on peut reconstituer avec un peu d’imagination des silhouettes d’animaux.
De même, la nature nous offre des jeux d’ombre naturels à travers les éclipses de Lune
et de Soleil (encart 1.1).
Optique
8
A
B
= AB/c
Figure 1.2 • Propagation rectiligne
de la lumière.
Le principe de la propagation rectiligne est aussi très bien vérifié dans l’exemple
d’une éclipse de Soleil au cours de laquelle les astronomes prédisent la propagation
des zones d’ombre et de pénombre avec une précision inférieure à la seconde. Ces
prédictions reposent complètement sur la construction d’ombres géométriques qui
se forment derrière la Lune et dans laquelle on applique le principe de propagation
rectiligne (figure 1.3).
Sur la figure 1.3, Lune, Soleil et Terre sont assimilés à des sphères. Parmi les rayons
envoyés par le Soleil, certains sont arrêtés par la Lune, ce qui forme une zone
d’ombre de forme conique (triangulaire dans le plan de la figure). Comme la source
lumineuse (le Soleil) n’est pas ponctuelle, la zone d’ombre présente une structure
complexe.
Si de chaque point du Soleil (on en choisit par exemple deux diamètralement opposés, A et B ), on dessine les faisceaux qui éclairent la Lune, on visualise la structure
de l’ombre. Ainsi, on observe sur la figure 1.3 :
Encart 1.1. L’éclipse de Soleil
B
A
Soleil
Lune
Terre
Ombre
Pénombre
Figure 1.3 • Pour rendre compte d’une éclipse de soleil par exemple,
la propagation rectiligne de la lumière s’applique parfaitement.
par une ligne droite !), elle est très pratique
pour la compréhension des phénomènes. De
nombreux rayons très serrés issus de la même
source forment un pinceau. Enfin, en raison
du principe de propagation rectiligne de la
lumière, sa trajectoire ne dépend pas de son
sens de propagation.
La conséquence la plus immédiate de la propagation rectiligne est l’existence de
l’ombre. Quand une lampe éclaire un objet opaque, on observe derrière lui une zone
d’ombre. Si l’on coupe cette ombre par un écran, on obtient la silhouette de l’objet.
Ceci peut être facilement vérifié en interposant nos deux mains (l’objet) entre un mur et
une lampe. C’est sur cette expérience simple que se base le principe des ombres chinoises où l’on peut reconstituer avec un peu d’imagination des silhouettes d’animaux.
De même, la nature nous offre des jeux d’ombre naturels à travers les éclipses de Lune
et de Soleil (encart 1.1).
Optique
8
A
B
= AB/c
Figure 1.2 • Propagation rectiligne
de la lumière.
Le principe de la propagation rectiligne est aussi très bien vérifié dans l’exemple
d’une éclipse de Soleil au cours de laquelle les astronomes prédisent la propagation
des zones d’ombre et de pénombre avec une précision inférieure à la seconde. Ces
prédictions reposent complètement sur la construction d’ombres géométriques qui
se forment derrière la Lune et dans laquelle on applique le principe de propagation
rectiligne (figure 1.3).
Sur la figure 1.3, Lune, Soleil et Terre sont assimilés à des sphères. Parmi les rayons
envoyés par le Soleil, certains sont arrêtés par la Lune, ce qui forme une zone
d’ombre de forme conique (triangulaire dans le plan de la figure). Comme la source
lumineuse (le Soleil) n’est pas ponctuelle, la zone d’ombre présente une structure
complexe.
Si de chaque point du Soleil (on en choisit par exemple deux diamètralement opposés, A et B ), on dessine les faisceaux qui éclairent la Lune, on visualise la structure
de l’ombre. Ainsi, on observe sur la figure 1.3 :
Encart 1.1. L’éclipse de Soleil
B
A
Soleil
Lune
Terre
Ombre
Pénombre
Figure 1.3 • Pour rendre compte d’une éclipse de soleil par exemple,
la propagation rectiligne de la lumière s’applique parfaitement.