Lumière : vitesse et couleurs : fiche de révision de physique-chimie en 4e
Physique-chimie · 4e · Des signaux pour observer et communiquer · mise à jour le 23 octobre 2026
Salut, moi c'est Ogrelo ! Voici l'essentiel de « Lumière : vitesse et couleurs ». Lis la fiche, puis teste-toi avec mes questions : la réponse est cachée sous chaque question.
Quand tu vois l'éclair avant d'entendre le tonnerre, c'est que la lumière va bien plus vite que le son, et cette même lumière blanche cache toutes les couleurs de l'arc-en-ciel.
Les notions du chapitre
- vitesse de la lumière
- année-lumière
- lumière blanche et spectre
- synthèse additive des couleurs
- filtres colorés
La fiche (extrait)
1. Le vocabulaire
- Vitesse de la lumière
- Dans le vide, la lumière va à environ . Dans l'air, c'est presque la même vitesse.
- Année-lumière
- C'est la distance parcourue par la lumière en un an dans le vide. Elle vaut environ 9 500 milliards de km.
- Lumière blanche
- C'est un mélange de lumières de toutes les couleurs. Celle du Soleil en est un exemple.
- Spectre
- C'est l'ensemble des couleurs obtenues en décomposant la lumière blanche. Il va du rouge à l'indigo puis au violet, en passant par orange, jaune, vert et bleu.
- Prisme
- C'est un bloc de verre transparent en forme de triangle. Il dévie chaque couleur d'un angle différent : le rouge le moins, le violet le plus.
- Synthèse additive
- C'est le mélange de lumières colorées. Avec les trois lumières primaires (rouge, vert, bleu), on obtient presque toutes les couleurs.
- Filtre coloré
- Il laisse passer certaines lumières colorées et absorbe les autres. Un filtre jaune laisse passer le rouge et le vert (qui forment le jaune) et absorbe le bleu.
- Que laisse passer chaque filtre ?
- Rouge : le rouge seul. Vert : le vert seul. Bleu : le bleu seul. Jaune : rouge + vert. Cyan : vert + bleu. Magenta : rouge + bleu.
- Objet coloré
- Il absorbe une partie de la lumière qu'il reçoit et renvoie le reste. Un objet rouge en lumière blanche renvoie surtout le rouge, comme un filtre qui trie les couleurs.
2. La vitesse de la lumière
- La lumière se propage en ligne droite dans un milieu transparent qui ne change pas (vide, air, eau pure).
- Sa vitesse dans le vide est , soit .
- Le son dans l'air ne va qu'à environ , soit environ 1 200 km/h.
- La lumière va donc près de 900 000 fois plus vite que le son.
- C'est pour ça qu'on voit l'éclair avant d'entendre le tonnerre.
- Sur Terre, la lumière semble arriver tout de suite. Dans l'espace, on mesure sa durée de trajet.
Exemple corrigé
Question 1. Le Soleil est à de la Terre. Combien de temps sa lumière met-elle pour arriver ?
On cherche une durée : .
Comme , cela fait .
Question 2. Un signal lumineux voyage 2 min dans le vide. Quelle distance parcourt-il ?
On convertit d'abord : .
Puis .
Les pièges classiques
- Un filtre jaune ne laisse pas passer « que du jaune ».
- Il laisse passer le rouge et le vert, qui forment le jaune.
- Un filtre n'ajoute jamais de lumière : il ne fait qu'en absorber.
- Mélanger des lumières n'est pas mélanger des peintures : rouge + vert + bleu donne du blanc.
À retenir
- La lumière va à environ 300 000 km/s dans le vide, bien plus vite que le son (340 m/s).
- Pour une durée, on utilise avec des unités qui s'accordent.
- Une année-lumière est une distance, pas une durée.
- Un prisme décompose la lumière blanche en spectre : le rouge est le moins dévié, le violet le plus.
- Rouge, vert et bleu s'additionnent en blanc ; un filtre laisse passer certaines couleurs et absorbe les autres.
Dans la fiche complète, sur l'appli :
- 3. La méthode : calculer avec la vitesse de la lumière
- 4. Lumière blanche et spectre
- 5. La synthèse additive
- 6. Les filtres colorés
avec la version audio et le quiz complet.
Quiz : teste-toi
Question 1
Quelle est la vitesse de la lumière dans le vide, environ ?
- 340 m/s
- 30 000 km/s
- 300 000 km/s
- 300 000 km/h
Voir la réponse
Réponse : 300 000 km/s. La lumière va à environ 300 000 km/s dans le vide.
Question 2
Pourquoi voit-on l'éclair avant d'entendre le tonnerre ?
- Le son va plus vite que la lumière
- La lumière va bien plus vite que le son
- Ils vont exactement à la même vitesse
- Le tonnerre est produit plus tard
Voir la réponse
Réponse : La lumière va bien plus vite que le son. La lumière (300 000 km/s) va bien plus vite que le son (340 m/s).
Question 3
Une année-lumière est une unité de…
- distance
- durée
- vitesse
- luminosité
Voir la réponse
Réponse : distance. C'est la distance parcourue par la lumière en un an.
Exercices corrigés
Exercice 1
Quelle est la vitesse de la lumière dans le vide ?
Voir la correction
. Dans le vide, la lumière parcourt environ en 1 seconde.
Exercice 2
Vrai ou faux : L'année-lumière est une unité de durée.
Voir la correction
Faux. C'est une unité de distance : celle que parcourt la lumière en un an.
Questions fréquentes
Que faut-il savoir sur « Lumière : vitesse et couleurs » en 4e ?
Quand tu vois l'éclair avant d'entendre le tonnerre, c'est que la lumière va bien plus vite que le son, et cette même lumière blanche cache toutes les couleurs de l'arc-en-ciel. Ce qui est attendu : Utiliser la vitesse de la lumière dans un calcul ; Expliquer la décomposition de la lumière blanche.
Que retenir du chapitre « Lumière : vitesse et couleurs » ?
La lumière va à environ 300 000 km/s dans le vide, bien plus vite que le son (340 m/s). Pour une durée, on utilise t = d/v avec des unités qui s'accordent. Une année-lumière est une distance, pas une durée. Un prisme décompose la lumière blanche en spectre : le rouge est le moins dévié, le violet le plus. Rouge, vert et bleu s'additionnent en blanc ; un filtre laisse passer certaines couleurs et absorbe les autres.
Quel est le piège classique sur « Lumière : vitesse et couleurs » ?
Un filtre jaune ne laisse pas passer « que du jaune ». Il laisse passer le rouge et le vert, qui forment le jaune. Un filtre n'ajoute jamais de lumière : il ne fait qu'en absorber. Mélanger des lumières n'est pas mélanger des peintures : rouge + vert + bleu donne du blanc.