Chapitre 13 – La lumière – Exercices

3e prépa-métiers | Physique-Chimie | Signaux

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026

🎯 Objectifs du chapitre cliquer pour développer

C1 – Distinguer une source primaire de lumière et un objet diffusant.
C2 – Utiliser la propagation rectiligne et le modèle du rayon lumineux (ombres).
C3 – Connaître la vitesse de la lumière et l'utiliser (d = v × t).
C4 – Utiliser l'année-lumière comme unité de distance.
C5 – Connaître les dangers de certaines sources lumineuses et les protections.

Rappels essentiels :

Une source primaire produit sa lumière (Soleil, étoile, lampe allumée, flamme). Un objet diffusant renvoie la lumière qu'il reçoit (Lune, livre, mur). Pour voir un objet, sa lumière doit entrer dans l'œil.
La lumière se propage en ligne droite. Un rayon lumineux se trace à la règle, avec une flèche.
Ombre propre : partie de l'objet qui n'est pas éclairée. Ombre portée : zone sombre derrière l'objet, du côté opposé à la source.
Vitesse de la lumière : v = 300 000 km/s. d = v × t et t = d / v, avec d en km et t en s. Pour un aller-retour, on divise par 2.
L'année-lumière (al) est une distance : 1 al ≈ 9,5 × 10¹² km. Une étoile à N al envoie une lumière qui met N années pour arriver.
Soleil, lasers, arc de soudure, lampes très puissantes : danger pour les yeux, même sans douleur. Protections : lunettes d'éclipse, lunettes de protection, masque de soudeur.

Commence par le niveau socle, puis avance à ton rythme. Le code (C1, C2…) indique la capacité travaillée. La calculatrice est autorisée.

Niveau socle — je m'entraîne pas à pas

Exercice 1 Source primaire ou objet diffusant ? (C1) Socle

Pour chaque objet, écris source primaire ou objet diffusant. Le premier est fait pour toi.

Aide : je me pose la question : dans le noir complet, est-ce que je vois encore cet objet ? Oui, il brille tout seul → source primaire. Non, il faut l'éclairer → objet diffusant.

Objet	Réponse
Exemple : une lampe de poche allumée	source primaire
1. Un ballon de foot
2. Une étoile
3. Un feu de camp
4. Une table
5. L'écran allumé d'une télévision
6. La Lune
7. Une lampe de poche éteinte

8. Complète : la Lune renvoie la lumière du .

1. Le ballon : objet diffusant.

2. Une étoile : source primaire.

3. Un feu de camp (une flamme) : source primaire.

4. Une table : objet diffusant.

5. L'écran allumé : source primaire.

6. La Lune : objet diffusant. Elle brille, mais elle ne produit pas sa lumière.

7. Une lampe éteinte : objet diffusant. Elle ne produit pas de lumière.

8. La Lune renvoie la lumière du Soleil.

Exercice 2 Le chemin de la lumière jusqu'à l'œil (C1) Socle

Pour chaque situation, écris le chemin de la lumière jusqu'à l'œil. Le premier est fait pour toi.

Aide : la lumière part toujours d'une source primaire. Si on regarde un objet diffusant, elle passe par lui avant d'arriver à l'œil : source → objet → œil.

Situation	Chemin de la lumière
Exemple : tu lis un livre sous ta lampe de bureau.	lampe → livre → œil
1. Tu regardes la flamme d'une bougie.
2. Tu regardes la Lune.
3. En plein jour, tu regardes ton ami dans la cour.
4. Tu regardes l'écran allumé de ton téléphone.

5. La nuit, dans une cave sans lumière, vois-tu ton vélo ? Pourquoi ?

6. Vrai ou faux : « Pour voir, l'œil envoie de la lumière sur les objets. »

1. flamme → œil.

2. Soleil → Lune → œil.

3. Soleil → ami → œil.

4. écran → œil.

5. Non. Le vélo est un objet diffusant : il n'est pas éclairé, aucune lumière ne part de lui vers l'œil.

6. Faux. L'œil ne produit pas de lumière : il la reçoit.

Exercice 3 Le rayon lumineux bien tracé (C2) Socle

Quatre élèves ont tracé le rayon lumineux qui va de la lampe jusqu'à l'œil.

Quatre façons de tracer le rayon lumineux.

Aide : un rayon lumineux est un trait droit fait à la règle, avec une flèche qui montre le sens de la lumière : de la source vers l'œil.

1. Quel élève a bien tracé le rayon ?

2. Pour chacune des trois autres cases, écris l'erreur.

3. Yanis regarde une lampe à travers une paille pliée. La voit-il ?

1. L'élève C : trait droit, flèche de la lampe vers l'œil.

2. A : le trait n'est pas droit (la lumière va en ligne droite). B : il manque la flèche. D : la flèche est dans le mauvais sens (la lumière va de la lampe vers l'œil, pas l'inverse).

3. Non : la lumière va en ligne droite, elle ne peut pas suivre le pli de la paille.

Exercice 4 Ombre propre ou ombre portée ? (C2) Socle

Une lampe éclaire un ballon posé devant un mur. Trois zones sont numérotées.

La lampe éclaire le ballon (sans échelle).

Aide : l'ombre propre est sur l'objet. L'ombre portée est derrière l'objet, sur le sol ou sur le mur.

Zone	Nom : partie éclairée, ombre propre ou ombre portée ?
1
2
3

4. Pourquoi la lumière n'arrive-t-elle pas dans la zone 2 ?

1. Zone 1 : ombre propre (le côté du ballon qui n'est pas tourné vers la lampe).

2. Zone 2 : ombre portée (la zone sombre sur le mur, derrière le ballon).

3. Zone 3 : partie éclairée du ballon.

4. Le ballon est opaque : la lumière ne le traverse pas. Elle va en ligne droite : elle ne peut pas contourner le ballon pour arriver derrière.

Exercice 5 De quel côté est l'ombre ? (C2) Socle

Pour chaque situation, écris de quel côté se trouve l'ombre portée. Le premier est fait pour toi.

Aide : l'ombre portée est toujours du côté opposé à la source de lumière. Est ↔ ouest ; nord ↔ sud ; gauche ↔ droite.

Situation	Position de la source	Côté de l'ombre portée
Exemple : un arbre, le matin	Soleil à l'est	à l'ouest
1. Un poteau de but, le soir	Soleil à l'ouest
2. Un joueur dans un gymnase	projecteur à gauche du joueur
3. Un cycliste, à midi en France	Soleil au sud
4. Un basketteur sur le terrain	projecteur à droite du joueur

5. Dans le gymnase, l'ombre d'un joueur se voit sur le mur. Le joueur s'éloigne du mur et se rapproche du projecteur. Son ombre sur le mur grandit-elle ou rétrécit-elle ?

1. Soleil à l'ouest → ombre à l'est.

2. Projecteur à gauche → ombre à droite du joueur.

3. Soleil au sud → ombre au nord.

4. Projecteur à droite → ombre à gauche du joueur.

5. Elle grandit : plus l'objet est proche de la source, plus l'ombre portée est grande.

Exercice 6 Quelle distance parcourt la lumière ? (C3) Socle

Calcule la distance parcourue par la lumière pendant chaque durée. La première ligne est faite pour toi.

Aide : v = 300 000 km/s. Je cherche une distance : d = v × t. Je multiplie la durée par 300 000. Le résultat est en km.

Durée t (s)	Calcul d = 300 000 × t	Distance d (km)
Exemple : 1	300 000 × 1	300 000 km
1. 2
2. 5
3. 10
4. 0,5

5. Le tour de la Terre mesure environ 40 000 km. Combien de fois la lumière fait-elle le tour de la Terre en 1 seconde ? (calcule 300 000 / 40 000)

1. d = 300 000 × 2 = 600 000 km.

2. d = 300 000 × 5 = 1 500 000 km.

3. d = 300 000 × 10 = 3 000 000 km.

4. d = 300 000 × 0,5 = 150 000 km.

5. 300 000 / 40 000 = 7,5 fois. La lumière fait plus de 7 fois le tour de la Terre en 1 seconde.

Exercice 7 Combien de temps met la lumière ? (C3) Socle

Calcule la durée du trajet de la lumière. La première ligne est faite pour toi.

Aide : je cherche une durée : t = d / v, avec v = 300 000 km/s. Je divise la distance (en km) par 300 000. Le résultat est en secondes.

Trajet	Distance d (km)	Calcul t = d / 300 000	Durée t (s)
Exemple : un trajet de 600 000 km	600 000	600 000 / 300 000	2 s
1. Un trajet de 900 000 km	900 000
2. De la Lune à la Terre	384 000
3. Du Soleil à la Terre	150 000 000
4. De Paris à Nouméa (Nouvelle-Calédonie)	16 800

Sources : distance moyenne Terre-Lune 384 400 km et Terre-Soleil 149,6 millions de km (IMCCE) ; Paris-Nouméa environ 16 800 km à vol d'oiseau.

5. Convertis la durée de la ligne 3 en minutes et secondes (1 min = 60 s).

1. t = 900 000 / 300 000 = 3 s.

2. t = 384 000 / 300 000 = 1,28 s, environ 1,3 s.

3. t = 150 000 000 / 300 000 = 500 s.

4. t = 16 800 / 300 000 = 0,056 s : même à l'autre bout du monde, presque instantané.

5. 500 s = 8 × 60 s + 20 s = 8 min 20 s.

Exercice 8 La lumière des étoiles (C4) Socle

Voici la distance de quelques étoiles visibles depuis la France. Complète la durée du trajet de leur lumière. La première ligne est faite pour toi.

Aide : une étoile est à N années-lumière (al) → sa lumière met N années pour arriver jusqu'à nous.

Étoile	Distance (al)	Durée du trajet de sa lumière
Exemple : Proxima du Centaure	4,2	4,2 ans
1. Sirius	8,6
2. Altaïr	17
3. Véga	25
4. L'étoile Polaire	430

Source : distances arrondies, NASA et Agence spatiale européenne (mission Hipparcos).

5. Quelle étoile du tableau est la plus loin ?

6. Nous sommes en 2026. En quelle année est partie la lumière de Véga que tu vois ce soir ?

7. Complète : l'année-lumière est une unité de .

1. Sirius : 8,6 ans.

2. Altaïr : 17 ans.

3. Véga : 25 ans.

4. L'étoile Polaire : 430 ans.

5. L'étoile Polaire (430 al).

6. 2026 − 25 = 2001. Tu vois Véga comme elle était en 2001.

7. L'année-lumière est une unité de distance (pas de durée).

Exercice 9 Danger pour les yeux ? (C5) Socle

Pour chaque source, écris danger ou pas de danger si on la regarde. Le premier est fait pour toi.

Aide : sont dangereuses les sources de lumière très intense ou très concentrée : le Soleil, les lasers, l'arc de soudure, les lampes très puissantes.

Source	Danger ou pas de danger ?
Exemple : la flamme d'une bougie	pas de danger
1. Le Soleil, regardé en face
2. Un pointeur laser
3. Une lampe de bureau
4. L'arc électrique d'un poste de soudure
5. Un gros projecteur de chantier, regardé en face
6. Une veilleuse de chambre

7. Quelle partie de l'œil peut être brûlée ?

1. Danger. 2. Danger. 3. Pas de danger. 4. Danger. 5. Danger. 6. Pas de danger.

7. La rétine, le fond de l'œil.

Exercice 10 Protéger ses yeux : vrai ou faux ? (C5) Socle

Écris V (vrai) ou F (faux) pour chaque phrase.

Aide : la rétine n'a pas de capteur de douleur. Une brûlure de la rétine peut être définitive.

Phrase	V ou F ?
1. Si je n'ai pas mal aux yeux, il n'y a pas de danger.
2. Des lunettes de soleil suffisent pour regarder une éclipse de Soleil.
3. Le soudeur porte un masque à vitre filtrante.
4. Une brûlure de la rétine peut faire perdre une partie de la vue pour toujours.
5. On peut viser un avion avec un pointeur laser sans danger.
6. Un triangle jaune avec un dessin de laser signale un danger.

7. Corrige les phrases fausses.

1. F. 2. F. 3. V. 4. V. 5. F. 6. V.

7. Phrase 1 : « Même sans avoir mal, la rétine peut brûler. » Phrase 2 : « Pour une éclipse, il faut des lunettes spéciales d'éclipse. » Phrase 5 : « Viser un avion avec un laser est dangereux : le pilote peut être ébloui ou blessé aux yeux. »

Niveau standard — j'applique dans des situations

Exercice 11 L'éclipse de Soleil du 12 août 2026 (C1, C2, C5) Standard

Le 12 août 2026, une éclipse de Soleil a eu lieu. Elle était totale dans le nord de l'Espagne et partielle en France. Pendant une éclipse, la Lune passe exactement entre le Soleil et la Terre.

Le Soleil, la Lune et la Terre alignés (sans échelle : en réalité le Soleil est bien plus gros et bien plus loin).

1. Lequel de ces trois astres est une source primaire de lumière ?

2. Quel astre joue le rôle de l'objet opaque qui fait une ombre ?

3. En quel point, A ou B, des personnes peuvent-elles voir l'éclipse ? Explique avec la propagation de la lumière.

4. Pourquoi fait-il presque noir en plein jour dans la zone de l'éclipse totale ?

5. Inès veut regarder l'éclipse. Que doit-elle utiliser pour protéger ses yeux ? Ses lunettes de soleil suffisent-elles ?

1. Le Soleil. La Lune et la Terre sont des objets diffusants.

2. La Lune : elle est entre le Soleil et la Terre.

3. Au point A. La lumière du Soleil va en ligne droite et ne contourne pas la Lune : l'ombre portée de la Lune tombe sur le côté de la Terre tourné vers elle. Au point B, c'est la nuit, on ne voit pas le Soleil.

4. Ces personnes sont dans l'ombre portée de la Lune : la lumière du Soleil n'y arrive plus pendant quelques minutes.

5. Des lunettes spéciales d'éclipse (norme ISO 12312-2). Les lunettes de soleil ne suffisent pas : la rétine peut brûler, sans douleur.

Exercice 12 Le télémètre laser du chantier (C2, C3, C5) Standard

Sur un chantier, Malik mesure la longueur d'une pièce avec un télémètre laser. L'appareil envoie un faisceau laser sur le mur d'en face. La lumière revient à l'appareil, qui mesure la durée et affiche la distance : 30 m.

Le faisceau laser fait l'aller jusqu'au mur, puis le retour (sans échelle).

1. Quelle distance la lumière a-t-elle parcourue en tout (aller + retour) ?

2. Un poteau se trouve entre Malik et le mur, sur le trajet du faisceau. La mesure sera-t-elle juste ? Pourquoi ?

3. L'appareil a mesuré une durée de 0,000 000 2 s. Peut-on mesurer une durée aussi courte avec un chronomètre, à la main ?

4. Sur le télémètre, on lit : « Laser classe 2 – Ne pas regarder dans le faisceau ». Écris deux règles de sécurité pour Malik.

1. Aller + retour : 2 × 30 = 60 m.

2. Non. La lumière va en ligne droite : elle ne contourne pas le poteau. Elle revient du poteau, et l'appareil affiche la distance du poteau, pas celle du mur.

3. Non : c'est beaucoup trop court. La lumière va si vite (300 000 km/s) que le trajet dure moins d'un millionième de seconde. Seul un appareil électronique peut la mesurer.

4. Par exemple : ne jamais regarder dans le faisceau ; ne jamais viser les yeux d'un collègue ; ne pas viser une voiture qui passe. (Deux règles suffisent.)

Exercice 13 Tirs laser vers la Lune (C3) Standard

Près de Grasse, l'Observatoire de la Côte d'Azur envoie des tirs laser vers des miroirs déposés sur la Lune. La lumière fait l'aller jusqu'au miroir, puis le retour. Voici deux mesures faites à deux dates différentes.

Mesure	Durée aller + retour
Jour 1	2,4 s
Jour 2	2,7 s

1. Quelle vitesse faut-il utiliser ? Avec quelle unité de distance ?

2. Jour 1 : calcule la distance aller + retour, puis la distance Terre-Lune.

3. Jour 2 : calcule la distance Terre-Lune.

4. Les deux distances sont différentes. La Lune est-elle toujours à la même distance de la Terre ?

Source : la distance Terre-Lune varie d'environ 356 000 km à 407 000 km (IMCCE) ; station laser-Lune de l'Observatoire de la Côte d'Azur.

1. La vitesse de la lumière : v = 300 000 km/s. Les distances sont en km.

2. d = v × t = 300 000 × 2,4 = 720 000 km (aller + retour). Distance Terre-Lune = 720 000 / 2 = 360 000 km.

3. d = 300 000 × 2,7 = 810 000 km. Distance Terre-Lune = 810 000 / 2 = 405 000 km.

4. Non : selon les jours, la Lune est plus proche ou plus loin de la Terre (entre environ 356 000 km et 407 000 km).

Exercice 14 Au poste de soudure (C1, C2, C5) Standard

Dans l'atelier de métallerie du lycée, Inès soude deux pièces d'acier à l'arc électrique. L'arc produit une lumière très intense. Un écran de soudage opaque entoure son poste. Malik travaille dans l'atelier, de l'autre côté de l'écran.

1. L'arc électrique est-il une source primaire ou un objet diffusant ? Et la table de l'atelier ?

2. Pourquoi Inès porte-t-elle un masque à vitre filtrante ?

3. Explique pourquoi la lumière de l'arc n'arrive pas jusqu'aux yeux de Malik.

4. Un élève dit : « J'ai regardé l'arc une seconde, je n'ai pas eu mal, donc ce n'est rien. » Que lui réponds-tu ?

1. L'arc produit sa lumière : source primaire. La table ne produit pas de lumière : objet diffusant.

2. La lumière de l'arc est très intense : elle peut brûler la rétine (le « coup d'arc »). La vitre filtrante arrête la plus grande partie de cette lumière.

3. L'écran est opaque : la lumière ne le traverse pas. Elle va en ligne droite et ne le contourne pas : Malik est dans l'ombre portée de l'écran.

4. Ne pas avoir mal ne veut pas dire ne pas être en danger : la rétine n'a pas de capteur de douleur. La brûlure peut être définitive. Il ne faut jamais regarder l'arc sans masque.

Exercice 15 Une nuit à observer le ciel (C1, C4) Standard

Sarah observe le ciel d'été. Elle voit la Lune, la planète Vénus, l'étoile Véga, et un avion avec ses feux clignotants. Une planète ne produit pas de lumière : elle est éclairée par le Soleil.

1. Classe ce que voit Sarah : sources primaires d'un côté, objets diffusants de l'autre.

2. Véga est à 25 al. Combien de temps sa lumière met-elle pour arriver jusqu'à Sarah ?

3. Calcule la distance de Véga en km (1 al ≈ 9,5 × 10¹² km).

4. Sarah dit : « Je vois Véga comme elle est en ce moment. » A-t-elle raison ?

1. Sources primaires : l'étoile Véga, les feux de l'avion. Objets diffusants : la Lune et Vénus (elles renvoient la lumière du Soleil).

2. 25 ans.

3. 25 × 9,5 × 10¹² = 237,5 × 10¹² km, environ 240 000 milliards de km.

4. Non. La lumière qu'elle voit est partie de Véga il y a 25 ans : elle voit l'étoile comme elle était il y a 25 ans.

Exercice 16 Les erreurs de Lucas (C1, C2, C3, C4, C5) Standard

Lucas a écrit sept phrases dans son cahier. Une seule est juste.

N°	Phrase de Lucas
1	La Lune est une source primaire, car elle brille la nuit.
2	Pour voir un livre, mon œil envoie de la lumière sur le livre.
3	La lumière se propage en ligne droite.
4	L'ombre propre, c'est la zone sombre sur le mur, derrière l'objet.
5	La lumière du Soleil met 150 000 000 / 340 secondes pour arriver sur Terre.
6	J'ai attendu le bus pendant deux années-lumière.
7	Avec des lunettes de soleil, on peut regarder le Soleil en face.

1. Quelle phrase est juste ?

2. Pour chacune des autres phrases, explique l'erreur et écris la phrase corrigée.

1. La phrase 3 est juste.

Phrase 1 : la Lune ne produit pas sa lumière. Correction : « La Lune est un objet diffusant : elle renvoie la lumière du Soleil. »
Phrase 2 : l'œil ne produit pas de lumière. Correction : « Le livre renvoie la lumière de la lampe, qui entre dans mon œil. »
Phrase 4 : il confond les deux ombres. Correction : « La zone sombre sur le mur est l'ombre portée. L'ombre propre est sur l'objet. »
Phrase 5 : 340 m/s est la vitesse du son. Correction : « t = 150 000 000 / 300 000 = 500 s. »
Phrase 6 : l'année-lumière est une distance. Correction : « J'ai attendu le bus pendant deux heures » (ou deux minutes).
Phrase 7 : les lunettes de soleil ne protègent pas assez. Correction : « Il ne faut jamais regarder le Soleil en face, même avec des lunettes de soleil. »

Approfondissement — je résous seul

Exercice 17 Le théâtre d'ombres (C2) Approfondissement

Pour un spectacle d'ombres, une petite lampe L éclaire une marionnette posée devant un écran blanc. Le schéma est dessiné sur un quadrillage : la marionnette mesure 2 carreaux de haut.

La lampe, la marionnette (à 4 carreaux de la lampe) et l'écran (à 12 carreaux de la lampe).

1. Sur le schéma, trace à la règle les deux rayons qui partent de L et frôlent le haut et le bas de la marionnette, jusqu'à l'écran.

2. Combien de carreaux mesure l'ombre portée sur l'écran ?

3. Combien de fois l'ombre est-elle plus grande que la marionnette ?

4. On recule la marionnette : elle est maintenant à 6 carreaux de la lampe. Trace les nouveaux rayons sur le même schéma. Combien de carreaux mesure l'ombre ?

5. Le metteur en scène veut une ombre géante. Où doit-il placer la marionnette ?

En rouge : marionnette à 4 carreaux, ombre de 6 carreaux. En bleu, pointillés : marionnette à 6 carreaux, ombre de 4 carreaux.

1. Voir le schéma : les rayons rouges, tracés à la règle avec une flèche, partent de L, frôlent le haut et le bas de la marionnette et arrivent tout en haut et tout en bas de l'écran.

2. L'ombre portée mesure 6 carreaux.

3. 6 / 2 = 3 fois plus grande.

4. Les rayons bleus arrivent 1 carreau sous le haut et 1 carreau au-dessus du bas : l'ombre mesure 4 carreaux.

5. Tout près de la lampe : plus la marionnette est proche de la source, plus son ombre portée est grande.

Exercice 18 Un message pour la sonde Voyager 1 (C3, C4) Approfondissement

La sonde Voyager 1 a été lancée en 1977. C'est l'objet fabriqué par l'être humain le plus loin de la Terre. En 2026, elle est à environ 25 milliards de km de nous (NASA). Les ingénieurs lui envoient des ordres par ondes radio, qui vont aussi vite que la lumière.

1. Écris 25 milliards de km en chiffres.

2. Calcule la durée du trajet d'un ordre, en secondes.

3. Convertis cette durée en heures (1 h = 3 600 s). Arrondis à l'unité.

4. Un ingénieur envoie un ordre et attend la réponse de la sonde. Combien de temps attend-il, environ ?

5. Voyager 1 est-elle à plus ou à moins d'une année-lumière de la Terre (1 al ≈ 9 500 milliards de km) ?

1. 25 milliards = 25 000 000 000 km.

2. t = d / v = 25 000 000 000 / 300 000 ≈ 83 333 s.

3. 83 333 / 3 600 ≈ 23,1 h, soit environ 23 h.

4. L'ordre fait l'aller, la réponse fait le retour : 2 × 23 = 46 h environ, presque 2 jours.

5. À moins d'une année-lumière : 25 milliards de km est beaucoup plus petit que 9 500 milliards de km (environ 380 fois plus petit). Même l'objet humain le plus lointain est encore très près à l'échelle des étoiles.

Exercice 19 L'étoile Polaire et l'année-lumière (C3, C4) Approfondissement

L'étoile Polaire indique le nord. Elle est à environ 430 al de la Terre. Proxima du Centaure, l'étoile la plus proche après le Soleil, est à 4,2 al (NASA).

1. Retrouve la valeur de 1 al. Calcule d'abord la durée de 1 an en secondes (365 jours), puis la distance parcourue par la lumière pendant cette durée.

2. Calcule la distance de l'étoile Polaire en km (1 al ≈ 9,5 × 10¹² km).

3. Combien de fois l'étoile Polaire est-elle plus loin que Proxima du Centaure ? Arrondis à la centaine.

4. Imagine que l'étoile Polaire s'éteigne aujourd'hui. Pendant combien de temps la verrait-on encore briller ? Explique.

1. 1 an = 365 × 24 × 3 600 = 31 536 000 s. d = v × t = 300 000 × 31 536 000 = 9 460 800 000 000 km, soit environ 9,5 × 10¹² km (9 500 milliards de km).

2. 430 × 9,5 × 10¹² = 4 085 × 10¹² km, soit environ 4 × 10¹⁵ km (4 millions de milliards de km).

3. 430 / 4,2 ≈ 102 : environ 100 fois plus loin.

4. Pendant environ 430 ans : la dernière lumière partie de l'étoile met 430 ans pour arriver jusqu'à nous.

Exercice 20 Le chantier de nuit (C1, C2, C5) Approfondissement

Une équipe refait une route pendant la nuit. Un gros projecteur sur un mât éclaire le chantier. Les ouvriers portent un gilet orange à bandes réfléchissantes. Karim règle la hauteur des bordures avec un niveau laser rotatif, qui trace une ligne rouge bien droite sur des piquets.

1. Classe : le projecteur allumé, le gilet, la route, les phares d'une voiture. Sources primaires d'un côté, objets diffusants de l'autre.

2. Explique pourquoi un conducteur voit bien l'ouvrier grâce à son gilet. Décris le chemin de la lumière.

3. Le projecteur est placé juste derrière Karim, qui travaille penché au sol. Son ombre portée tombe sur son travail. Explique pourquoi, puis dis où placer le projecteur.

4. Quelle propriété de la lumière permet au niveau laser de tracer un repère bien droit ?

5. Écris deux règles de sécurité : une pour le niveau laser, une pour le projecteur.

1. Sources primaires : le projecteur allumé, les phares de la voiture. Objets diffusants : le gilet, la route.

2. Les phares éclairent le gilet ; les bandes réfléchissantes renvoient beaucoup de lumière vers le conducteur. Chemin : phares → gilet → œil du conducteur.

3. L'ombre portée est du côté opposé à la source : avec le projecteur derrière lui, l'ombre de Karim tombe devant lui, sur son travail. Il faut placer le projecteur devant lui ou sur le côté, pour que son ombre tombe derrière lui ou à côté.

4. La lumière se propage en ligne droite.

5. Par exemple : ne jamais fixer le faisceau du niveau laser (ni le diriger vers les yeux ou vers une voiture) ; ne pas regarder le projecteur en face et l'orienter pour ne pas éblouir les conducteurs.