presentation de l’univers de l’atome à la galaxie

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



10m x10n = 10m+n

10m /10n = 10m-n

10m + 10n ≠ 10m+n

ax10mxbx10n = axbx10m+n

ax10m

bx10n

________ x 10m-n a

b__=



Tera

G M kT

Giga Mega kilo

m μ n p f

milli micro nano pico femto



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 . 3 . Unités de longueur.

Dans le système international, l’unité de longueur est le mètre (m).

Unité S.I. de longueur :



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 . 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


• L’infiniment grand.

Constitution de l’univers :

• des planètes


• des étoiles



• des galaxies



• et entre… Beaucoup de vide !



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 . LONGUEURS DANS L’UNIVERS.

1 ua = distance moyenne Terre - Soleil

L’unité astronomique (ua) :

= 150 millions de km= 1,50x1011m



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



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.



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.



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.)



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.



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.


1 al

1 ua

= 9,47 x 1015 m

1 al ~ 1016 m

= 1,50x1011m

1 ua ~ 1011 m

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