L’année-lumière est la définition d’une unité de distance. Pour bien comprendre ce qu’est une année-lumière, on s’interroge sur la propagation de la lumière. La lumière se propage dans certains matériaux et se propage aussi dans le vide. On étudie ici, la vitesse de la lumière dans le vide.
I. Vitesse de la lumière dans le vide
La vitesse de la lumière dans le vide est la plus grande vitesse que l’on peut atteindre, on l’appelle souvent la célérité. On la note c et sa valeur est 300 000 km/s. Il ne faut pas connaître la valeur par cœur mais il faut savoir la reconnaître et savoir que lorsque l’on voit un c c’est la célérité.
II. Année-lumière : distance parcourue par la lumière en un an
L’année-lumière est la distance parcourue par la lumière en un an. Pour calculer cette distance, on peut utiliser la relation $vitesse = \dfrac{distance}{durée}$.
(Durée en secondes : 1 an = 365 jours ; 1 jour = 24 h ; 1 h = 60 min ; 1 min = 60 s.)
C’est la distance qui nous intéresse donc on a :
$distance = vitesse \times durée = 300 \ 000 \times 365 \times 24 \times 60\times 60 = 9 \ 500 \ 000 \ 000 \ 000 \ km = 9,5 \times 10^{12} \ km$.
C’est une très grande valeur qui est utilisée pour les distances astronomiques.
III. Conversions
On a toujours la relation $1a.l = 9,5.10^{12} km.$
Années-lumières en kilomètres
Par exemple, une galaxie est à 4,2 a.l.
On fait un produit en croix. $4,2 a.l = 4,2\times 9,5 \times 10^{12} = 40\times 10^{12} \ km$.
Kilomètres en années-lumières
Par exemple, une étoile se situe à $1,5.10^{14}\ km.$
$\dfrac{1,5\times 10^{14}}{9,5\times 10^{12}} = 16 \ a.l$.
Pour passer des a.l aux km, il faut multiplier par $9,5.10^{12}.$
Pour passer des km aux a.l, il faut diviser par $9,5.10^{12}.$
Année-lumière
QCM - Année-lumière
