Qu'est-ce que le calculateur de la vitesse de la lumière ?
Cet outil détermine la vitesse à laquelle la lumière se propage dans un milieu donné. Dans le vide, la lumière atteint sa vitesse maximale — la fameuse constante \(c = 299\,792\,458\ \text{m/s}\) — mais elle ralentit lorsqu'elle traverse des matériaux comme l'air, l'eau ou le verre. L'importance de ce ralentissement est décrite par l'indice de réfraction (n) du milieu. Le calculateur applique la relation \(v = c/n\) pour vous fournir la vitesse à la fois en mètres par seconde et en kilomètres par seconde.
Comment l'utiliser
Indiquez l'indice de réfraction du milieu qui vous intéresse. Les valeurs courantes sont n = 1 pour le vide, 1,000293 pour l'air, 1,333 pour l'eau et environ 1,5 pour un verre classique. Plus l'indice est élevé, plus la lumière est ralentie. Cliquez sur « calculer » pour découvrir la vitesse obtenue.
La formule expliquée
L'équation de référence est :
$$v = \frac{c}{\text{Indice de réfraction } (n)} = \frac{299792458\ \text{m/s}}{\text{Indice de réfraction } (n)}$$
Ici, v désigne la vitesse de phase de la lumière dans le milieu, c la vitesse de la lumière dans le vide (une valeur définie de façon exacte) et n l'indice de réfraction, une grandeur sans dimension toujours supérieure ou égale à 1 pour les matériaux ordinaires. Comme n se trouve au dénominateur, un indice de réfraction plus grand entraîne une vitesse plus faible.
Exemple concret
Imaginons que la lumière traverse de l'eau, dont l'indice de réfraction vaut n = 1,333. On obtient alors :
$$v = 299\,792\,458 \div 1{,}333 \approx 224\,900\,569\ \text{m/s}$$ soit environ 224 901 km/s. Cela représente à peu près 75 % de la vitesse de la lumière dans le vide.
FAQ
La lumière peut-elle dépasser c ? Dans aucun matériau la vitesse globale de la lumière ne dépasse c. Des indices de réfraction inférieurs à 1 peuvent influencer la vitesse de phase dans certains cas particuliers, mais ne transmettent jamais d'information plus vite que c.
Quel indice utiliser pour le vide ? Utilisez exactement n = 1, ce qui renvoie la vitesse maximale c.
Pourquoi c est-elle une valeur exacte ? Depuis 1983, le mètre est défini à partir de la vitesse de la lumière, ce qui fait de \(c = 299\,792\,458\ \text{m/s}\) une constante exacte et invariable par définition.
