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lumières sur la lumière

  1. #1
    rahane

    lumières sur la lumière

    hello
    étant établi que la lumière se déplace en ligne droite dans un milieu transparent et homogène comme le vide
    quelqu'un peut-il m'expliquer pourquoi l'ombre de la lune projetée sur la terre lors d'une éclipse est décrite comme l'intersection d'un cône d'ombre?
    ( et non pas comme l'intersection d'un " cylindre" d'ombre)

    (peut-être un rappel très basique mais c'est toujours bon d'avoir vraiment compris)

    j'ai vraiment envie de mourir moins bête

    -----


  2. Publicité
  3. #2
    Lansberg

    Re : lumières sur la lumière

    Bonjour,

    Le Soleil n'est pas à l'infini et les rayons lumineux ne sont pas parallèles (ce qui permettrait d'obtenir une ombre cylindrique). On voit le Soleil sous un diamètre apparent de 0,5° et les rayons lumineux diamétralement opposés qui en partent, nous arrivent avec cet angle là, d'où la formation d'un cône d'ombre dont l'angle au sommet fait justement 0,5°.

    https://media4.obspm.fr/public/resso...mbre-lune.html

    Sur le second schéma, on voit bien, même si les proportions ne sont pas respectées, que si les rayons lumineux étaient parallèles on aurait une ombre cylindrique.

  4. #3
    rahane

    Re : lumières sur la lumière

    hello
    bien sur s'il y a cône c'est que les rayons ne sont pas parallèles
    mais je ne comprends pas trop les 0.5°
    du soleil les rayons partent tous du centre du soleil vers sa périphérie en rayonnement homogène et selon la loi de propagation de la lumière ( rectiligne)
    à part quand il fait des splashs( éjection coronale)
    même situé à grande distance c'est de lui dont vient la lumière et il ne dirige rien spécialement vers nous
    à part la zone équatoriale du soleil d'où la lumière vient directement vers nous elle est plutot légèrement divergente et n'a aucune raison de prendre un angle pour spécialement former un cône d'ombre à partir des objets rencontrés ( terre lune astéroïdes autres planètes...)
    la lumière en provenance des bords du soleil (diamètre) va se perdre dans l'espace mais ne suit pas une direction vers nous
    donc si je comprends le schéma cité dans le lien , je n'en perçois pas la logique

  5. #4
    Lansberg

    Re : lumières sur la lumière

    Citation Envoyé par rahane Voir le message
    mais je ne comprends pas trop les 0.5°
    Sur ce schéma plus complet (en haut de page), on voit l'angle au sommet du cône d'ombre (à gauche du dessin). Il est défini par les rayons lumineux provenant du bord du disque solaire.

    http://lamap93.free.fr/cours/fjm/chap16.htm

    du soleil les rayons partent tous du centre du soleil vers sa périphérie en rayonnement homogène et selon la loi de propagation de la lumière ( rectiligne) à part quand il fait des splashs( éjection coronale)
    même situé à grande distance c'est de lui dont vient la lumière et il ne dirige rien spécialement vers nous
    à part la zone équatoriale du soleil d'où la lumière vient directement vers nous elle est plutot légèrement divergente et n'a aucune raison de prendre un angle pour spécialement former un cône d'ombre à partir des objets rencontrés ( terre lune astéroïdes autres planètes...)
    la lumière en provenance des bords du soleil (diamètre) va se perdre dans l'espace mais ne suit pas une direction vers nous
    donc si je comprends le schéma cité dans le lien , je n'en perçois pas la logique
    Les rayons lumineux partent de la surface du Soleil dans toutes les directions et nous voyons ceux qui nous atteignent. Du "bord" du Soleil il y a forcément de la lumière qui nous parvient et c'est cette lumière qui est représentée sur les schémas et qui permet de dessiner le cône d'ombre de la Terre.

  6. #5
    rahane

    Re : lumières sur la lumière

    ok
    c'est l'aspect " dans toutes les directions " de la lumière émise par le soleil qui est la source du cône

    Mais alors....
    si la lumière est émise dans toutes les directions elle doit ( selon que c'est une onde ou un photon) rebondir ou interférer avec elle-même
    est ce que la lumière peut se définir comme la somme des interférences ou rebonds de photons?

    et si il y a rebond ou interférence
    alors il devrait y avoir de la lumière qui rebondit " en arrière"
    hors je crois avoir lu que cela n'est pas possible.
    alors du coup ce n'est plus le cône qui m'intrigue mais la lumière elle-même, et sa définition
    en quoi est elle rectiligne et unidirectionnelle? (dans le vide spatial s'entend parce que dans un milieu atmosphériquece serait encore plus complexe)
    partons donc seulement sur l'explication de la directionnalité de la lumière dans le vide.

  7. #6
    Lansberg

    Re : lumières sur la lumière

    Le phénomène d'interférences répond à des conditions précises qui ne sont pas rencontrées dans la lumière du Soleil.

    Quant à l'explication sur la propagation rectiligne de la lumière, cela suppose de s'attaquer aux équations de Maxwell et à l'équation eikonale. Je pense qu'on dépasse largement ce qu'on peut aborder en quelques mots sur un forum.

  8. #7
    rahane

    Re : lumières sur la lumière

    donc je résume :
    "pourquoi il a cône d'ombre?
    parce la lumière du bord du soleil vient tangenter la terre ou la lune ou ce qu'elle veut et définir ainsi l'ombre des objets comme un cône
    ( et on ne rajoute pas la question de la distance qui rend l'aspect tangentiel très ténu, hormis sur les schémas d'école.)

    heu?????........

  9. #8
    Lansberg

    Re : lumières sur la lumière

    Citation Envoyé par rahane Voir le message
    et on ne rajoute pas la question de la distance qui rend l'aspect tangentiel très ténu, hormis sur les schémas d'école.

    heu?????........
    Où est le problème ?

  10. #9
    rahane

    Re : lumières sur la lumière

    alors donc j'ai tenté de faire un dessin à l'échelle pour mieux me rendre compte divisé par 1000 tous les chiffres et pris des cm au lieu des km

    sur une feuille A4 on discute en terme de 2 points séparés de 4mm environ pour représenter l'espace entre la terre et la lune elles mêmes représentées par des points de l'ordre du centième ou millième de mm donc aucune évaluation de tangente possible , le soleil ferait moins de 1.4cm et la feuille serait trop petite (149 cm de distance le soleil à cette échelle)
    enfin sauf qu'on peut en conclure que l'aspect tangentiel est négligeable même en admettant la subtilité de la lumière sur le plan local de l'ensemble terre lune.

  11. #10
    rahane

    Re : lumières sur la lumière

    et puis si on admet que la lumière des bords du soleil puisse arriver de façon tangente sur terre par rapport à la lumière qui viendrait du centre alors on aurait des problèmes de définitions des ombres portées au sol par des reliefs

  12. #11
    rahane

    Re : lumières sur la lumière

    où est ce donc que je me trompe?

  13. #12
    Lansberg

    Re : lumières sur la lumière

    Citation Envoyé par rahane Voir le message
    et puis si on admet que la lumière des bords du soleil puisse arriver de façon tangente sur terre
    Il n'y a pas à admettre. C'est un phénomène physique réel. Le Soleil étant beaucoup plus grand que la Terre (ou la Lune), il y a un angle de 0,5° (angle sous lequel on voit d'ailleurs le Soleil depuis la Terre) et aussi négligeable soit-il, il explique le cône d'ombre de La Lune ou de la Terre comme les schémas le montrent (on exagère le phénomène pour y voir quelque chose, sinon si on veut faire un schéma à l'échelle on ne peut pas y arriver).
    On trouve sur le net, des photos prises de l'espace d'éclipses de Soleil où on voit parfaitement l'ombre projetée de la Lune sur la Terre et on peut constater que le diamètre de la zone d'obscurité est loin de faire le diamètre de la Lune (ce serait le cas pour une ombre "cylindrique"). L'ombre serait même plus grande si la source de lumière était ponctuelle !

    par rapport à la lumière qui viendrait du centre alors on aurait des problèmes de définitions des ombres portées au sol par des reliefs
    Problèmes de définitions ??
    Dernière modification par Lansberg ; 26/12/2017 à 21h10.

  14. #13
    rahane

    Re : lumières sur la lumière

    cet angle de 0.5° c'est celui formé par la taille apparente du soleil? par rapport au point d'observation?

  15. #14
    Lansberg

    Re : lumières sur la lumière

    Citation Envoyé par rahane Voir le message
    cet angle de 0.5° c'est celui formé par la taille apparente du soleil?
    Oui
    par rapport au point d'observation?
    Oui. La Terre étant très petite par rapport au Soleil, l'angle au sommet du cône d'ombre est assimilable au diamètre apparent du Soleil.

  16. #15
    rahane

    Re : lumières sur la lumière

    si on se place de ce point de vue ( la taille apparente du soleil)
    la taille du soleil et de la lune sont justement similaire c'est ce qui cause l'éclipse
    alors comment l'angle joue til avec une lune dont la taille apparente est la même?

  17. #16
    Lansberg

    Re : lumières sur la lumière

    Je ne vois pas ce que signifie " comment l'angle joue-t-il ".
    Le Soleil et la Lune ont pratiquement la même taille apparente dans le ciel. La Lune peut donc parfois recouvrir entièrement le disque solaire et à ce moment il y a une éclipse totale de Soleil. Si la Lune est un peu trop loin de la Terre, son diamètre apparent est plus petit que celui du Soleil et à ce moment on ne peut pas avoir d'éclipse totale (elle est annulaire). Quand la Lune est assez proche de la Terre, son diamètre apparent est plus grand que celui du Soleil et l'éclipse totale peut être très longue (jusqu'à 11 min si je me souviens bien).

  18. #17
    rahane

    Re : lumières sur la lumière

    dans le cas où la lune est proche de la terre et son diamètre apparent plus grand que celui du soleil comment la lumière fait elle pour se positionner en tangente de la lune et former un cone d'ombre?

  19. #18
    rahane

    Re : lumières sur la lumière

    ça m'a tracassée cette impossibilité de réaliser à l'échelle la matérialité de notre système solaire.
    comme j'ai une âme d'artiste je me suis dit qu'on pourrait réaliser sur le sujet une "installation" dans un parc
    on suspendrait un soleil un peu en hauteur pour que les gens le voient bien jaune et brillant , boule de 1,2m de diamètre
    puis à 149mètres de là , pareil, une suspension d'une bille bleue de 1.25cm de diamètre et à 38cm une bille blanche de 4mm, le tout accompagné de moult fléchages et explications pour que le public puisse la trouver + une longue vue dans l'alignement terre soleil pour bien réaliser
    j'indiquerais au sol avec des pointillés bleus le parcours annuel de la terre autour du soleil sujet d'une ballade éducative
    et ferait de même à l'échelle de toutes les autres planètes de notre système solaire ( pointillés rouges au sol pour mars différents tons de bleu gris et vert pour jupiter neptune uranus, sans oublier mercure et vénus
    l'exposition serait accompagné d'un battage médiatique pour attirer l'attention des touristes et amateurs de sensations fortes,
    et puis je laisserai un livre blanc ouvert à recueillir les commentaires, impressions du public

    une bonne manière de sortir le savoir des livres et en démocratiser le réalisme à travers une activité familliale de week end.

    ce serait aussi l'occasion de promotionner les clubs de tir à l'arc pour attirer l'attention sur notre équipe de france
    ( cibles pour débutants et cibles pour champions à 70m)

    et de sensibiliser la population au travail d'astronome ainsi qu'au matériel d'observation de l'espace
    ( avec la présence de T Pesquet cela va de soi)
    Dernière modification par rahane ; 27/12/2017 à 12h35.

  20. #19
    Lansberg

    Re : lumières sur la lumière

    Citation Envoyé par rahane Voir le message
    dans le cas où la lune est proche de la terre et son diamètre apparent plus grand que celui du soleil comment la lumière fait elle pour se positionner en tangente de la lune et former un cone d'ombre?
    Le cône d'ombre de la Lune n'a rien à voir avec la Terre, mais uniquement avec le Soleil !! (relire #12). Lorsque la Lune est plus près de la Terre, la zone de totalité est plus étendue.

  21. #20
    Lansberg

    Re : lumières sur la lumière

    Citation Envoyé par rahane Voir le message
    ça m'a tracassée cette impossibilité de réaliser à l'échelle la matérialité de notre système solaire.
    comme j'ai une âme d'artiste je me suis dit qu'on pourrait réaliser sur le sujet une "installation" dans un parc
    on suspendrait un soleil un peu en hauteur pour que les gens le voient bien jaune et brillant , boule de 1,2m de diamètre
    puis à 149mètres de là , pareil, une suspension d'une bille bleue de 1.25cm de diamètre et à 38cm une bille blanche de 4mm, le tout accompagné de moult fléchages et explications pour que le public puisse la trouver + une longue vue dans l'alignement terre soleil pour bien réaliser
    j'indiquerais au sol avec des pointillés bleus le parcours annuel de la terre autour du soleil sujet d'une ballade éducative
    et ferait de même à l'échelle de toutes les autres planètes de notre système solaire ( pointillés rouges au sol pour mars différents tons de bleu gris et vert pour jupiter neptune uranus, sans oublier mercure et vénus
    l'exposition serait accompagné d'un battage médiatique pour attirer l'attention des touristes et amateurs de sensations fortes,
    et puis je laisserai un livre blanc ouvert à recueillir les commentaires, impressions du public

    une bonne manière de sortir le savoir des livres et en démocratiser le réalisme à travers une activité familliale de week end.

    ce serait aussi l'occasion de promotionner les clubs de tir à l'arc pour attirer l'attention sur notre équipe de france
    ( cibles pour débutants et cibles pour champions à 70m)

    et de sensibiliser la population au travail d'astronome ainsi qu'au matériel d'observation de l'espace
    ( avec la présence de T Pesquet cela va de soi)
    Même si cela a déjà été fait, cela donne une bonne idée de la petitesse de la Terre et du vide important qui sépare le Soleil des planètes. Pour placer les planètes gazeuses il faut déjà disposer d'un très grand espace (800 m pour Jupiter ; 4,5 km pour Neptune...).

  22. #21
    rahane

    Re : lumières sur la lumière

    on préviendra le public d'amener de bonnes chaussures pour visiter les confins de notre système lol

  23. #22
    rahane

    Re : lumières sur la lumière

    Citation Envoyé par Lansberg Voir le message
    Le cône d'ombre de la Lune n'a rien à voir avec la Terre, mais uniquement avec le Soleil !! (relire #12). Lorsque la Lune est plus près de la Terre, la zone de totalité est plus étendue.
    mais si la lune est plus proche de la terre elle est aussi conséquemment plus loin du soleil
    parce que la lune et la terre ont des orbites elliptiques donc ok la zone de totalité sera + étendue dans certaines configurations mais ma question de base reste
    dans le cas où la situation de position fait que la lune couvre entièrement le soleil comment sa lumière fait elle pour tangenter la lune sur les bords?

  24. #23
    rahane

    Re : lumières sur la lumière

    Citation Envoyé par Lansberg Voir le message
    Même si cela a déjà été fait, cela donne une bonne idée de la petitesse de la Terre et du vide important qui sépare le Soleil des planètes. Pour placer les planètes gazeuses il faut déjà disposer d'un très grand espace (800 m pour Jupiter ; 4,5 km pour Neptune...).
    où cela a t-il eu lieu?

  25. #24
    ID123

    Re : lumières sur la lumière

    Citation Envoyé par rahane Voir le message
    ma question de base reste
    dans le cas où la situation de position fait que la lune couvre entièrement le soleil comment sa lumière fait elle pour tangenter la lune sur les bords?
    je ne comprends pas cette question. J'ai l'impression que tu n'as pas réalisé que " la lune couvre entièrement le soleil ", ce n'est valable que sur une toute petite partie de la surface terrestre, et pour une brève période de temps (quelques minutes) pour un lieu donné. Partout ailleurs (en temps et en position), on voit toujours le soleil !

    Là où on le voit plus, ce sont les lieux de "totalité", qui sont l'ensemble des lieux où à un moment précis (quelques petites minutes sur les 6 dernières éclipses auxquelles j'ai eu le plaisir d'assister), aucune portion de soleil n'est visible. Celà forme une tache d'ombre elliptique de quelques kilomètres de large qui se déplace à quelques centaines de km/h sur la surface de le Terre. Au sol, avant et après le passage de cette tache d'ombre, on voit le soleil. Juste au moment de l'arrivée et du départ de la zone l'ombre, la lumière du soleil tangente effectivement la Lune, avec de très beaux et fugaces effets lumineux (grains de Bally, "diamant", etc..).
    jacknicklaus

  26. #25
    rahane

    Unhappy Re : lumières sur la lumière

    Citation Envoyé par ID123 Voir le message
    je ne comprends pas cette question. J'ai l'impression que tu n'as pas réalisé que " la lune couvre entièrement le soleil ", ce n'est valable que sur une toute petite partie de la surface terrestre, et pour une brève période de temps (quelques minutes) pour un lieu donné. Partout ailleurs (en temps et en position), on voit toujours le soleil !

    Là où on le voit plus, ce sont les lieux de "totalité", qui sont l'ensemble des lieux où à un moment précis (quelques petites minutes sur les 6 dernières éclipses auxquelles j'ai eu le plaisir d'assister), aucune portion de soleil n'est visible. Celà forme une tache d'ombre elliptique de quelques kilomètres de large qui se déplace à quelques centaines de km/h sur la surface de le Terre. Au sol, avant et après le passage de cette tache d'ombre, on voit le soleil. Juste au moment de l'arrivée et du départ de la zone l'ombre, la lumière du soleil tangente effectivement la Lune, avec de très beaux et fugaces effets lumineux (grains de Bally, "diamant", etc..).
    on est d'accord que les ombres sont mouvantes puisque lune soleil et terre sont eux mêmes en mouvement
    mais l'ombre à l'instant X (fixe d'une situation figée pour le temps de la réflexion ) est présentée comme un cône d'ombre projeté de la lune sur sur la terre
    la distance lune terre soleil peut varier un chouia mais la projection en cône reste

    comment la lumière à l'instant X peut prendre la tangente des bords de la lune pour définir un cone d'ombre projetée?

    qu'elle le fasse un peu avant ou juste après le temps court de l'éclipse totale n'entre pas en considération parce que n'explique rien du phénomène suivant.

  27. #26
    Lansberg

    Re : lumières sur la lumière

    Citation Envoyé par rahane Voir le message
    mais si la lune est plus proche de la terre elle est aussi conséquemment plus loin du soleil
    Non. Il faut regarder un schéma explicatif d'une éclipse de Soleil. Il y a un alignement Soleil - Lune - Terre.

    dans le cas où la situation de position fait que la lune couvre entièrement le soleil comment sa lumière fait elle pour tangenter la lune sur les bords?
    Le schéma de principe est le même que ceux que j'ai déjà cités pour la formation du cône d'ombre.

    I

  28. #27
    Lansberg

    Re : lumières sur la lumière

    Citation Envoyé par rahane Voir le message
    où cela a t-il eu lieu?
    Il suffit de chercher un peu dans les associations d'astronomie. C'est une manip. facile à réaliser (du moins pour les premières planètes).

  29. #28
    erik

    Re : lumières sur la lumière

    Difficile de comprendre ce que tu ne comprends pas !

    Regarde le schéma sur la page http://www.humanite-biodiversite.fr/...jpg?1503130920 et dit nous ce qui te gène.

  30. #29
    rahane

    Re : lumières sur la lumière

    Citation Envoyé par Lansberg Voir le message
    Il suffit de chercher un peu dans les associations d'astronomie. C'est une manip. facile à réaliser (du moins pour les premières planètes).
    je viens d'en consulter un certain nombre aucun ne présente la réalité du rapport distance et taille des objets
    la présentation est celle qu'on trouve dans les livres et si certains sont conçus comme des parcours pour donner la réalité des distances les objets soleil lune terre etc sont présentés sous forme de modules ou posters approchant le mètre.
    et ne sont le support que d'une connaissance intellectualisée et non d'une expérience émotionnelle d'une réalité.

  31. #30
    Lansberg

    Re : lumières sur la lumière

    Citation Envoyé par rahane Voir le message
    comment la lumière à l'instant X peut prendre la tangente des bords de la lune pour définir un cone d'ombre projetée?

    qu'elle le fasse un peu avant ou juste après le temps court de l'éclipse totale n'entre pas en considération parce que n'explique rien du phénomène suivant.
    Chaque planète "traine" en PERMANENCE son cône d'ombre...

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