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Lumière et ondes électromagnétiques. Mesures de vitesse : pourquoi et comment...

Jean-Pierre Lièvre

Ancien professeur de classes préparatoires au lycée du Parc, Lyon

Delphine Chareyron

05/01/2015

Résumé

Une conférence expérimentale qui présente de nombreuses façons de mesurer la vitesse de la lumière.


Une conférence du « Congrès 2014 de l'Union des Professeurs de Physique et Chimie », organisé à Lyon.

Jean-Pierre Lièvre est ancien professeur de classes préparatoires au lycée du Parc, Lyon.

Commençons par une citation de Lord Kelvin : « In physical science the first essential step in the direction of learning any subject is to find principles of numerical reckoning and practicable methods for measuring some quality connected with it … » Dans cet atelier expérimental, nous présenterons différentes mesures de la vitesse de la lumière et des ondes électromagnétiques, pour cela nous nous appuyons sur des formules très connues : 1) V = L/t. Grâce à cette relation et à des principes remontant à Galilée, Fizeau, Foucault… nous présenterons des mesures à partir de sources modulées (impulsion, sinusoïde, bruit). 2) l = VT. Cette relation, qui traduit la double périodicité d’une onde monochromatique, sera exploitée dans le domaine des micro-ondes où il est facile de produire des ondes stationnaires sur des lignes ou dans des cavités. Dans le domaine optique, son exploitation passera par les battements des modes d’une cavité laser. 3) Cette relation qui établit une parenté profonde entre électrostatique, magnétostatique et onde électromagnétique sera utilisée pour déterminer numériquement la constante c à partir uniquement de mesures de longueurs et de temps. Terminons par une remarque de Max Planck : « The Theory of Relativity confers an absolute meaning on a magnitude which in classical theory has only a relative significance : the velocity of light ».

La conférence :

Pour écouter en ligne la conférence, synchronisée avec les diapositives et le plan de la conférence : « Lumière et ondes électromagnétiques. Mesures de vitesse : pourquoi et comment... » (durée : 58 mn).