ANALYSE ET SYNTHESE DE LA LUMIERE
I. Expérience avec le réseau
A. Le réseau
Le réseau est une petite lame en matière plastique transparent portant une série de traits fins serrés et parallèles.
Le réseau
B. Expérience
En observant à travers un réseau, le filament d’une lampe à incandescence, nous observons une infinité de bandes colorées allant du violet au rouge. C’est le spectre de la lumière.
| V | I | B | V | J | O | R |
Violet – Indigo – Bleu – Vert – Jaune – Orange – Rouge
La lumière blanche est donc composée de différentes couleurs.
Le réseau a pour rôle de décomposer la lumière blanche en ses différents composants.
NB : D’autres instruments tels que le spectroscope, le prisme droit, le disque laser permettent aussi de décomposer la lumière blanche.
II. Analyse de la lumière
A. Le spectre
Les différents composants de la lumière prennent à travers le réseau différentes directions suivant leur couleur ainsi le rouge est plus doré que le violet : c’est le phénomène de dispersion.
B. Le spectre continu
Les couleurs varient de façon progressive le long du spectre.
Le spectre est dit continu.
On distingue généralement 7 couleurs dites couleurs de l’arc-en-ciel : violet – indigo – bleu- vert- jaune – orange – rouge.
C. Spectre et température
Un corps chaud émet une lumière dont la couleur est un spectre continu dépendant de la température.
Lorsque la température s’élève le spectre devient lumineux et s’étend de plus en plus vers le violet.
D. Rôle d’un filtre
Un filtre de couleur est un corps ou une substance qui absorbe certaines couleurs et diffuse (transmet) d’autres couleurs.
Exemple : Un filtre jaune absorbe toutes les couleurs sauf le jaune qu’il diffuse.
Un filtre vert absorbe toutes les couleurs sauf le vert qu’il diffuse
III. La synthèse de la lumière
A. Expérience
La synthèse de la lumière se fait avec le disque de newton
Quand on fait tourner rapidement le disque de newton, on observe un disque de teinte blanchâtre.
B. Explication
La rotation du disque de newton fait succéder très rapidement sur la rétine de l’œil les couleurs présentes sur le disque. La superposition des différentes couleurs réalise la synthèse d’une lumière blanche. Voilà pourquoi le disque apparaît blanc.
IV. La couleur des objets
La surface d’un objet absorbe certains composants de la lumière qui éclaire et diffuse (renvoie) les autres qui lui donnent sa couleur.
Un corps noir absorbe toute la lumière qui l’éclaire.
Exemple :
Cas d’une fleur de couleur rouge.
La fleur parait rouge parce que la lumière qu’elle nous renvoie (diffuse) ne contient que la composante rouge de la lumière blanche.
Elle a absorbé toutes les autres composantes de la lumière blanche.
Exemple : cas du tricot bleu
Le tricot parait bleu car il a absorbé toutes les lumières des autres couleurs sauf le bleu qu’il transmet
Exemple3 : cas d’une feuille blanche
La feuille parait blanche car sa surface nous renvoie (diffuse) toutes les composantes de la lumière blanche
Exemple4 : cas du tableau noir
Le tableau parait noir car il a absorbé toutes les composantes de la lumière blanche qui l’éclaire.
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Lumière Boule |
Jaune |
Bleu |
Violet |
Blanc |
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Rouge |
Noir |
Noir |
Noir |
Rouge |
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Jaune |
Jaune |
Noir |
Noir |
Jaune |
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Blanc |
Jaune |
Bleu |
Violet |
blanc |
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Bleu |
Noir |
Bleu |
Noir |
Bleu |
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Noir |
Noir |
Noir |
Noir |
Noir |
V. Les prolongements du spectre
Le spectre de la lumière de certains corps ne s’arrêtent pas aux couleurs visibles mais s’étend ensuite vers le rayonnement infrarouge (au-delà du rouge) et l’ultraviolet (au-delà du violet). D’autres rayonnements sont présents après ceux-ci.
Les applications infrarouges, les fours à micro-ondes (infrarouge) ou la radio de l’hôpital qui utilisent les rayons X, ceux–ci étant arrêtés par les os mais pas par la chaire ni la peau, on peut ainsi déceler les fractures.
