propagation de la lumière a longtemps été considérée comme instantanée.
Lobservation par Galilée des satellites de Jupiter a toutefois ouvert la voie aux premières tentatives de mesure de la vitesse de la lumière dans le vide.
Doc. 1
•Mesure historique de la vitesse de la lumière par Romer (1676)
L'astronome danois Ole Romer a effectué à Paris la première mesure de la vitesse de la lumière en 1676.
Il a observé T'éclipse de lo, satellite de Jupiter. Sur la figure, on voit l'orbite de lo qui entre dans le cône d'ombre de Jupiter (immersion) et en sort (émersion) : on voit aussi le Soleil et l'orbite de la Terre. Entre deux émersions successives de lo, la Terre se déplace de L. à K. Lorsque la Terre est en K, Römer a observé la deuxième émersion de lo en retard de plusieurs minutes: en effet, la lumière issue de lo a parcouru la distance supplémentaire LK. Il en a déduit que la propagation de la lumière n'était pas instantanée, et il a calculé la vitesse de celle-ci: environ 212 000 km/s.
Tere
Soleil
Des astronomes ont depuis tenté de reproduire la démarche de Römer pour estimer la valeur de la vitesse de la lumière dans le vide. Les résultats de ces mesures sont regroupés dans le document 2.
Soin apporté à la présentation de la copie et à sa rédaction
Reproduction actuelle de l'expérience de Rômer
Distance KL = 2,4 x 10 km
Retard entre deux émersions successives de lo : At = 16 minutes
3 Pour chacune des affirmations suivantes, cocher la (ou les) bonnets réponse(s).
a. Jupiter, la Terre et lo sont :
@ des sources primaires de lumière
E des objets diffusants
b. Dans l'espace, considéré comme homogène :
• la lumière et le son se propagent en ligne droite
• la lumière se propage en ligne droite
• le son se propage en ligne droite
c. Pour modéliser la propagation de la lumière entre lo et la Terre lorsque Io est aperçu depuis la Terre, on représente un rayon lumineux orienté :
• de la Terre vers lo
• de lo vers la Terre
d. Un élève souhaite faire une maquette de cette expérience en utilisant des lasers pour simuler les faisceaux lumineux.
[] Les lasers peuvent être manipulés sans précaution particulière.
•'La lumière issue d'un laser ne doit pas entrer dans l'ail.
E/11 ne faut pas manipuler les lasers.
e. Dans le document 2. la durée A/ correspond à une propagation de l lumière sur la distance :
D 1o-Terre
BKL
• Soleil Terre
El Sur quelle observation astronomique Römer a-t-il basé ses calculs ?
Qu'appelle-t-on émersion et immersion ?
3 En utilisant les données du document 2, déterminer la valeur de vitesse de propagation de la lumière vire déduite de la reconductior l'expérience de Römer. Comparer cette valeur à celle trouvée par Rom à la valeur admise actuellement, c = 3.00 x 10° km/s.