Comment la lumière se propage

Les Fondamentaux

Que la lumière soit !

Leçon 2 : La vitesse de la lumière

Dans cette leçon, vous apprendrez ce qu'est la lumière, d'où elle vient et pourquoi elle devient un spectre lorsqu'elle est exposée à un prisme.

Qu'est-ce qui déplace la lumière ?

Nous savons tous que la lumière se déplace, mais ce n'est pas comme si elle avait de petits pieds minuscules. Alors, qu'est-ce qui la fait bouger ? Quand on considère la vitesse à laquelle la lumière du soleil se déplace pour atteindre la Terre, on se demande comment elle se déplace. Le fait qu'elle traverse l'univers à 300 000 kilomètres par seconde est l'un des véritables mystères de la science, car pour nous, elle est simplement là, tout le temps. Chaque jour. La lumière ne donne pas l'impression de voyager pour arriver ici. On a l'impression qu'elle a toujours été là. Et le soleil fait du bien ! Il nous rend heureux. Il nous manque quand il s'en va et nous sommes heureux quand il revient. Ce n'est pas seulement une évaluation subjective. Il y a une raison scientifique à cela. La lumière affecte notre humeur.

Pour comprendre comment la lumière accomplit ces prouesses magiques célestes, imaginez un microscope qui nous permettrait d'observer la lumière de près. Il serait facile de penser que, simplement parce que la lumière ne peut se déplacer qu'en ligne droite, la lumière elle-même est droite, comme un bâton de spaghetti sec. Mais nous aurions tort. Même si la lumière se déplace en ligne droite, en apparence, elle ressemble plus à une nouille Ramen qu'à un bâton de spaghetti sec. Elle est ondulée. Les ondes lumineuses vibrent. Et cette vibration provoque un faisceau de lumière qui s'éloigne de sa source. Pensez à un diapason. Le diapason est la source de la vibration. Vous ne pouvez pas le voir vibrer car il se déplace d'avant en arrière plus vite que ce que votre œil peut voir. Mais vous pouvez certainement l'entendre et le sentir vibrer. Chaque pli dans cette nouille Ramen est la vibration… le va-et-vient du diapason. Mais qu'est-ce qui cause ces courbures ? Les courbures sont créées par un champ électromagnétique (EM).

Champs électromagnétiques (EM)

Champs électromagnétiques Les aurores boréales sont générées par la rotation de grands corps planétaires comme la Terre ou le Soleil. Le noyau en fusion de la Terre tourne en même temps que la Terre, et la friction qu'il crée en tournant génère le champ magnétique terrestre. Si vous avez déjà vu une aurore boréale, vous avez vu le champ magnétique terrestre à l'œuvre. Ce champ magnétique est ce qui fait que l'aurore se propage en vagues dans le ciel. Des particules chargées électriquement sont éjectées du soleil lorsqu'il fait ces horribles et effrayants pets solaires... techniquement appelés « éjections de masse solaire » ou « éruptions solaires ». Les plus grosses interagissent avec la magnétosphère entourant la Terre, créant ce spectacle lumineux spectaculaire. Mais l'électricité et le magnétisme fonctionnent également ensemble pour créer ce que nous percevons comme de la « couleur ».

Je sais…qui s'en soucie? Eh bien, si vous essayez de comprendre la couleur, VOUS le faites, car cette oscillation de va-et-vient lorsque ces deux champs s'attirent l'un l'autre prend la forme physique d'une « onde ». Ondes sont La vibration. C'est ce qui rayonne vers l'extérieur à partir de la source, qu'il s'agisse d'un diapason ou d'un soleil. Les ondes sont ce qui fait bouger la lumière. La vitesse de cette oscillation dans les deux sens est ce qui fait que la lumière se déplace si vite. Et voici la partie intéressante... l'oscillation constante de cette onde et la vitesse à laquelle elle vibre sont ce qui fait que la lumière du soleil qui semble dorée ou blanche à notre œil nu se divise en bandes de couleurs qui composent le spectre.

Mais comment le champ électromagnétique fait-il cela ? Les champs électromagnétiques sont en fait deux entités distinctes… les champs électriques et les champs magnétiques. Les champs électriques créent des champs magnétiques, et les champs magnétiques créent des champs électriques. Leur relation entre eux est identique à celle que nous entretenons avec les arbres. L’arbre expire l’oxygène que nous respirons. À notre tour, nous expirons le dioxyde de carbone que l’arbre respire. Nous avons tous besoin de ce que l’autre possède pour exister.

Oscillation

Ce va-et-vient entre les arbres et les gens est comme le va-et-vient symbiotique qui se produit entre les champs électriques et magnétiques. Ils existent dans un cycle sans fin de mouvement de va-et-vient appelé « oscillation ». Ce va-et-vient constant propulse les ondes vers l'avant. La vitesse de ce va-et-vient fait que les ondes se déplacent très vite. Comme le diapason, l'oscillation est trop rapide pour que notre œil nu puisse la percevoir. Mais comme les gouttelettes d'eau dans l'air qui créent des arcs-en-ciel dans la nature, le verre d'un prisme fait la même chose. Lorsque la lumière traverse le verre, il nous permet de décomposer les ondes lumineuses en parties anatomiques que nous appelons «couleur« Pourquoi ces bandes sont-elles de couleurs différentes ? La réponse courte est que toutes les ondes ne sont pas égales. La réponse plus longue est le sujet de notre prochaine leçon : « Dynamique des ondes ».

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La lumière peut sembler être un élément immobile et statique de la nature, mais rien n'est plus faux. La lumière est en mouvement perpétuel et très rapide. Ce qu'elle ne peut pas traverser, elle rebondit dessus et continue à se déplacer

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