Propagation de la lumière

La lumière issue d'une source (Soleil, lampe) se propage en ligne droite dans un milieu transparent comme l'air ou le vide. On représente son trajet par un rayon lumineux, une flèche qui indique le sens de propagation. Cette propriété explique pourquoi on ne peut pas voir derrière un mur : la lumière ne contourne pas les obstacles. On peut vérifier cette trajectoire rectiligne avec un laser ou en observant les rayons du soleil à travers les nuages.

La lumière se déplace à une vitesse d'environ 300 000 kilomètres par seconde dans le vide. C'est la vitesse la plus élevée de l'univers. Grâce à cette vitesse, la lumière du Soleil met seulement 8 minutes pour parcourir les 150 millions de kilomètres qui nous séparent de lui. Dans l'air, la vitesse est presque la même. Rien ne peut aller plus vite que la lumière.

Quand un objet opaque bloque la lumière, une zone sombre se forme derrière lui : c'est l'ombre. L'ombre a la même forme que l'objet car la lumière se propage en ligne droite. Si la source lumineuse est proche, l'ombre est grande ; si elle est éloignée, l'ombre est plus petite. On peut observer ce phénomène avec une lampe de poche et sa main.

Quand la lumière rencontre une surface lisse comme un miroir, elle rebondit : c'est la réflexion. L'angle du rayon qui arrive (incident) est égal à l'angle du rayon qui repart (réfléchi). C'est grâce à la réflexion que nous voyons les objets : la lumière rebondit sur eux et arrive dans nos yeux. Les surfaces mates diffusent la lumière dans toutes les directions, ce qui nous permet de voir l'objet sous différents angles.