Ombres et lumière phases de la Lune et éclipses de la Lune et du soleil. 1. Ombres et lumière

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1 Ombres et lumière phases de la Lune et éclipses de la Lune et du soleil 1. Ombres et lumière L'ombre propre et L'ombre portée Dans la salle de classe obscure, plaçons un objet opaque entre une source ponctuelle de lumière (projecteur) et un écran (le mur). La partie de l'objet ne recevant pas de lumière est appelée son ombre propre. La partie de l'écran qui ne reçoit pas de lumière constitue l'ombre portée de 'objet. La zone d'ombre Les rayons lumineux qui éclairent l'objet sont arrêtés par celle-ci et n'atteignent pas l'écran : ils délimitent la zone d'ombre. Une petite balle placée dans la zone d'ombre ne reçoit que la lumière diffusée par la partie éclairée de l'écran elle est donc quasiment invisible. Déplaçons-nous autour de la sphère éclairée en regardant la source lorsque : l'œil est dans la zone éclairée (1 et 3), la source est entièrement visible ; Lorsque l'œil est dans la zone d'ombre (2), la source n'est plus visible. Phases de la Lune et éclipses de la Lune et du soleil 1

2 2. Les phases de la Lune Le système Terre-Lune. La Lune est un astre dont le diamètre est 3,7 fois plus petit que celui de la Terre. Elle gravite autour de notre planète en 29,5 jours (une lunaison), sur une orbite dont le rayon moyen est de km. Les positions relatives du Soleil, de la Terre et de la Lune expliquent les différentes phases lunaires au cours de la lunaison. 1. Lorsque la Lune s'intercale entre le Soleil et la Terre, elle nous présente sa face obscure : c'est la nouvelle Lune. 2. Quelques jours plus tard, un fin croissant apparaît le soir, peu après le coucher du Soleil, vers l'ouest : le premier croissant. 3. Une semaine après la nouvelle Lune, la moitié du disque lunaire est éclairée : c'est le premier quartier, observable pendant la première moitié de la nuit 4. La partie éclairée devient plus grande de jour en jour : c'est la Lune gibbeuse croissante. 5. Deux semaines après la nouvelle Lune, le disque lunaire est complètement éclairé : c'est la pleine Lune, observable toute la nuit. 6. À partir de ce jour, la Lune commence à décroître pour passer par la phase gibbeuse décroissante. 7. Une semaine après la pleine Lune, on observe le dernier quartier visible en fin de nuit. 8. Encore quelques jours et c'est le dernier croissant observable au jour levant. Puis le cycle des phases recommence. 2

3 Eclipses de la Lune et du soleil 3. Eclipse de soleil L'écliptique est le plan contenant l'orbite de la Terre autour du Soleil. L'orbite de la Lune est inclinée sur l'écliptique d'un angle de 5. Une éclipse est un phénomène astronomique au cours duquel un astre en cache un autre. Au cours d'une éclipse de soleil, le Soleil, la Lune et la Terre sont alignés dans cet ordre. Une partie de la Terre se trouve alors dans la zone d'ombre de la Lune. Une éclipse de Soleil survient en phase de nouvelle lune lorsque la Terre, la Lune et le Soleil sont alignés. La Lune, toute petite mais proche de la Terre, masque le Soleil, immense, situé à 150 millions de km. L'ombre portée de la Lune sur la Terre mesure environ 250 km de diamètre.du fait de la rotation de la Terre, l'ombre se déplace et, en un lieu donné, le phénomène dure, au mieux, 7 min. Dans le cône d'ombre, le Soleil disparaît complètement: l'éclipse est totale, dans les régions voisines, l'éclipse est partielle. 3

4 Ombre portée de la Lune sur Terre 11/08/1999 Eclipse totale du Soleil Eclipse annulaire Les éclipses annulaires L'orbite de la Lune n'est pas circulaire. Si l'éclipse se produit à un moment où la distance Terre-Lune est maximale, l'extrémité du cône d'ombre n'atteint pas la Terre. Un observateur verra la partie extérieure du disque solaire : il s'agit alors d'une éclipse annulaire 4

5 4. Eclipse de lune Au cours de sa révolution autour de notre planète, la Lune traverse parfois le cône d'ombre de la Terre ; progressivement, elle est occultée : il y a éclipse de Lune. Ce phénomène ne peut se produire que lorsque le Soleil, la Terre et la Lune sont alignés, au moment de la pleine Lune. Pourquoi n'y a-t-il pas éclipse de Lune à chaque pleine Lune? Si, à la pleine Lune, notre satellite passe au-dessus ou en dessous du cône d'ombre de la Terre, il n'y a pas d'éclipse. Chaque année, il ne se produit en moyenne que deux éclipses de Lune. 5

6 Eclipse de Lune La Lune est rougeâtre car elle reçoit de la lumière diffusée par l'atmosphère terrestre. 6

7 7

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