presentation de l’univers de l’atome à la galaxie
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PRESENTATION DE L’UNIVERS
De l’atome à la galaxie
1 . Rappels et définitions.
Exemples : 10x10 = 100 102 =
n termes n zeros
10n = 10x10x10x….x10 = 1000…00
101 = 10
100 = 1
1 . 1 . Les puissances de 10.
Exemples : 0,01 10-2 =
10-3 = 0,001
____________10-n = = 0,000…001
n termesn chiffres après la virgule
1
10x10x… x10
1 . 1 . Les puissances de 10.
1 . Rappels et définitions.
10m x10n = 10m+n
10m /10n = 10m-n
10m + 10n ≠ 10m+n
ax10mxbx10n = axbx10m+n
ax10m
bx10n
________ x 10m-n a
b__=
1 . 1 . Les puissances de 10.
1 . Rappels et définitions.
Tera
G M kT
Giga Mega kilo
m μ n p f
milli micro nano pico femto
1 . 1 . Les puissances de 10.
1 . Rappels et définitions.
Exemples : 13 milliards de km =
= 1,3x1010 km
13x109 km
Tout nombre peut s’écrire sous la forme
ax10n
où 1 ≤ a < 10 et n est un entier positif, négatif ou nul.
1 . 2 . L’écriture scientifique.
1 . Rappels et définitions.
1 . 3 . Unités de longueur.
Dans le système international, l’unité de longueur est le mètre (m).
Unité S.I. de longueur :
1 . Rappels et définitions.
1 . Rappels et définitions.
1 . 4 . Ordre de grandeur.
L’ordre de grandeur d’une valeur est la puissance de 10 la plus proche de cette valeur.
Ordre de grandeur :
Exemples : 13 milliards de km =13x109 km = 1,3x1013 m
Odg : 13 milliards de km = 1013 m
Soit un nombre écrit sous la forme
ax10n
où 1 ≤ a < 10 et n est un entier positif, négatif ou nul.
1 . Rappels et définitions.
1 . 4 . Ordre de grandeur.
Si 1 ≤ a < 5 alors Odg = 10n
Si 5 ≤ a < 10 alors Odg = 10n+1
2 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND
• L’infiniment petit.
Constitution de l’atome :
• un noyau• un nuage électronique
• et entre…
Beaucoup de vide !
TPUniver
s
2 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND
• L’infiniment grand.
Constitution de l’univers :
• des planètes
2 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND
• L’infiniment grand.
2 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND
• des étoiles
• L’infiniment grand.
2 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND
• L’infiniment grand.
1 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND
• L’infiniment grand.
2 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND
• des galaxies
• L’infiniment grand.
2 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND
• et entre… Beaucoup de vide !
• L’infiniment grand.
2 . DE L’INFINIMENT PETIT A L’INFINIMENT GRAND
De l’infiniment petit à l’infiniment grand, la matière a une structure lacunaire : l’espace est essentiellement occupé par le vide.
Structure de l’univers :
3 . 1 . Unités de longueur.
3 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS.
1 ua = distance moyenne Terre - Soleil
L’unité astronomique (ua) :
= 150 millions de km= 1,50x1011m
3 . 2 . Unités de longueur.
3 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS.
L’année lumière est la distance parcourue par la lumière dans le vide, en une année.
L’année lumière (al) :
Dans le vide ou l’air, la lumière se propage à la vitesse de 300 000 km.s-1.
1al = c x ∆t =
= 9,47 x 1015 m
3,00 x 108 x 365,25 x 24 x 3600
3 . 2 . Unités de longueur.
3 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS.
Qu’est ce qu’une année lumière ?
Par définition, il s’agit de la distance parcourue par une
particule de lumière, appelée photon, durant une année.
Or comme cette particule de lumière file à la vitesse de
300 000 km/s l’année-lumière correspond à 9 billions, 460
milliards et 530 millions de kilomètres.
3 . 2 . Unités de longueur.
3 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS.
C’est là une distance considérable puisqu’une année-
lumière est 500 fois plus grande que la taille de notre
Système Solaire !
Pour tenter de concevoir à quoi correspond une telle
distance, imaginons-nous parcourant l’Espace à bord
d’un avion gros porteur (un Boeing 747 ou un Airbus
A300) filant à la vitesse normale de 600km/h.
3 . 2 . Unités de longueur.
3 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS.
A cette vitesse, il nous faudrait un mois pour atteindre la
Lune, située à 385 000 km de nous. Or, un photon ne met
qu’une seconde un quart pour franchir cette distance.
(On dit que la Lune est à 1,25 seconde-lumière de nous.)
Par ailleurs, nous nous trouvons à 150 millions de
kilomètres du Soleil. A bord de notre avion, il nous
faudrait 28 ans pour parcourir cette distance. Or la
lumière provenant du Soleil ne met que 8 minutes et
demie à nous parvenir. (Le Soleil se trouve à 8,5 minute-
lumière de nous.)
3 . 2 . Unités de longueur.
3 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS.
En fait, parcourir la distance d’une année-lumière en
avion prendrait près de 2 millions d’années.
Etonnamment, cette prodigieuse unité de mesure n’est
pas si considérable lorsqu’on songe que, dans l’Univers,
les distances se calculent souvent en millions et en
milliards d’années-lumière.
3 . 2 . Unités de longueur.
3 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS.
La lumière nous apporte des renseignements sur un
objet (forme, couleur) tel qu’il était au moment de
l’émission de lumière.
Plus il est éloigné, plus la durée du trajet parcouru par la
lumière est longue, et plus nous observons dans le
passé.
3 . 3 . Ordres de grandeur.
3 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS.
1 al
1 ua
= 9,47 x 1015 m
1 al ~ 1016 m
= 1,50x1011m
1 ua ~ 1011 m
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