Blue Sky Science: Pourquoi la lumière est-elle plus rapide que le son?

Q Pourquoi la lumière est-elle plus rapide que le son?

– Molly Torinus, 6 ans, école à domicile

A La lumière et le son sont très différents. Le son est en fait une perturbation mécanique due à lair ou à un autre milieu. Le son a toujours besoin dun support pour traverser, et le type de support détermine sa vitesse.

Imaginez un tas de molécules qui rebondissent dans lair. Si vous frappez un objet ou faites un mouvement rapide, les molécules que vous poussez vont frapper celles qui se trouvent devant lui. Vous obtiendrez cette perturbation dans la direction de déplacement de la façon dont vous avez effectué le mouvement initial, et elle se déplacera à travers le support. C’est ainsi que le son se déplace, sous forme d’onde de pression.

La lumière, en revanche, n’est pas une onde de pression. C’est une particule fondamentale. Un rayon de lumière est généralement appelé photon et il s’agit d’une perturbation électromagnétique. La lumière n’a pas besoin d’un support pour se déplacer.

La vitesse du son dans l’air est d’environ 340 mètres par seconde. Il est plus rapide dans l’eau et encore plus rapide dans l’acier. La lumière traversera le vide à 300 millions de mètres par seconde. Ce sont donc des échelles totalement différentes.

Aucune information ne peut se propager plus vite que la vitesse de la lumière. Si vous avez de la lumière qui traverse les médias, elle peut voyager plus lentement que cela.

Mais la vitesse du son et la vitesse de la lumière sont totalement incomparables. Vous ne remarquez normalement pas cette différence de vitesse au jour le jour. Cette différence de vitesse devient évidente, par exemple, avec la foudre. Vous verrez toujours des éclairs avant d’entendre le tonnerre. Si la foudre est à un mile ou deux miles, cest une distance suffisamment grande pour que vous remarquiez la différence de vitesse.

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