1. Équations de Maxwell:
* Le greffier de James Maxwell, au 19e siècle, a développé un ensemble d'équations qui décrivent le comportement des champs électriques et magnétiques. Ces équations ont révélé une relation fondamentale entre la vitesse de la lumière, la permittivité de l'espace libre (ε₀) et la perméabilité de l'espace libre (μ₀).
* L'équation est: c =1 / √ (ε₀μ₀)
2. Vérification expérimentale:
* Fizeau's Experiment (1849): Fizeau d'Hippolyte a mesuré la vitesse de la lumière à l'aide d'une roue dentaire rotative et d'un miroir. Il a brillé à travers les lacunes de la roue rotative et l'a reflétée sur elle-même. En mesurant la vitesse de rotation de la roue et la distance parcourue par la lumière, il a calculé la vitesse de la lumière.
* Expérience Michelson-Morley (1887): Cette expérience a tenté de détecter un support hypothétique appelé "éther luminifère" à travers lequel on pensait que la lumière se propageait. L'expérience n'a pas réussi à détecter ce médium, conduisant finalement à la théorie spéciale de la relativité.
* Techniques modernes: Aujourd'hui, la vitesse de la lumière est mesurée avec une précision incroyable en utilisant des techniques sophistiquées telles que l'interférométrie et la spectroscopie laser.
3. Le rôle du vide:
* La vitesse de la lumière dans le vide est la vitesse la plus élevée possible pour toute entité physique.
* La vitesse de la lumière dans un milieu (comme l'air ou l'eau) est toujours plus lente que dans le vide car la lumière interagit avec les atomes et les molécules du milieu.
Valeur de la vitesse de la lumière:
La vitesse de la lumière dans un vide, C , est approximativement:
* 299 792 458 mètres par seconde (MS)
signification:
La vitesse de la lumière est une constante cruciale en physique, jouant un rôle fondamental dans:
* Relativité spéciale: La théorie de la relativité spéciale d'Einstein est construite sur le principe que la vitesse de la lumière est constante pour tous les observateurs, quel que soit leur propre mouvement.
* électromagnétisme: La vitesse de la lumière est directement liée aux constantes fondamentales de l'électricité et du magnétisme.
* Cosmologie: La vitesse de la lumière est utilisée pour mesurer les distances dans l'univers et pour comprendre l'expansion de l'univers.
En résumé, nous connaissons la vitesse de la lumière dans le vide à travers une combinaison des équations de Maxwell, de la vérification expérimentale et de son rôle fondamental dans divers domaines de la physique.
