Postulat d'Einstein sur l'invariance de la célérité de la lumière dans le vide : la relativité restreinte

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Postulat d'Einstein sur l'invariance de la célérité de la lumière dans le vide : la relativité restreinte (fiche - Terminale S)

Objectifs Présenter les diverses expériences historiques, qui ont amené Einstein à postuler l’invariance de la célérité de la lumière dans le v ide, dans tout référentiel galiléen.

1. Présentation du problème Imaginons qu’un hommeAmarche sur un tapis roulant. Pour un observateur immobile B, la vitesse de déplacementVdeAcorrespond à la vitesse deApar rapport au tapis, notéec,additionnéeà la vitessev.d’entrainement du tapis, et ainsi

SiAva dans le sens contraire du tapis, alorsBvoit se déplacerAavec une vitesse .

C’est la loi de composition des vitesses ou loi d’a dditivité des vitesses.

Après, on peut se demander ce qu’il se passe dans l e cas de la lumière :y a-t-il additivité entre la vitesse d’une source lumineuse et la célérité de la lumière émise ?Les photons émis par les phares d’un véhicule vont-ils plus vite quand la voiture roule ?

La célérité de la lumière est forte dans le vide ( ) par rapport aux vitesses des corps. Ainsi,une éventuelle variation de la célérité de la lumiè re est difficilement mesurable, ce qui fait que la question n’est pas triviale. N éanmoins, dans l’Histoire des Sciences, des manipulations ont eu pour but de tenter de proposer une réponse.

2. Expériences célèbres a. Expérience d'Arago En1810,François Aragoumière(1786-1853) utilisa un prisme pour décomposer la l émise par les étoiles.