LUMIERE ET COULEUR

I – Dispersion de la lumière :

La lumière blanche qui passe à travers un prisme se décompose en rayon des couleurs de l'arc-en-ciel.

C'est le phénomène de dispersion de la lumière

La lumière blanche est composée de rayons décrivant toutes les couleurs de l'arc-en-ciel

II- Fréquence et longueur d'onde d'un rayonnement monochromatique :

La lumière est un phénomène ondulatoire (comme les ondes dans l'eau, les vibrations d'une corde de violon).

Les ondes se propagent au cours du temps dans l'espace.

Elle possède donc une vitesse qui est appelé célérité et qui se mesure en mètre par seconde (m/s)

Quelqu’un donne régulièrement( tous les T secondes ) la même impulsion à la corde.

Le phénomène est entretenu

T est appelé la période du phénomène.

Le signal possède une longueur λ mesurée en mètre et appelé longeur d'onde.

Il existe une relation entre la célérité C, la période T et la longueur d'onde λ

C = λ / T = λ×f

La lumière est la vibration d'un champ électrique et magnétique couplés

La lumière se déplace à la vitesse de 300 000 km/s dans le vide.

Chaque longueur d'onde correspond à une couleur

III- Synthèse additive et soustractive de la lumière :

1°) Synthèse additive de la couleur

Le principe de la synthèse additive des couleurs consiste à s'efforcer de reconstituer, pour un œil humain, l'équivalent (l'apparence) de toute couleur visible, par l'addition, selon des proportions bien choisies, de lumières provenant de trois sources monochromatiques (par exemple des spots) dont les longueurs d'onde sont choisies une fois pour toutes pour répondre au mieux à cet objectif.

Le physicien Young recomposa la lumière. Il fit converger les six couleurs du spectre et obtint la lumière blanche. Il alla même plus loin en démontrant que les six couleurs du spectre pouvaient être réduites à trois. C'est-à-dire qu'il pouvait recomposer la lumière blanche avec ces trois couleurs. Il démontra aussi qu'en les mélangeant deux par deux, il pouvait obtenir les autres.

Les trois couleurs primaires sont les suivantes : bleu, rouge, vert

Deux couleurs sont dites complémentaires si additionnées dans des proportions convenableselles donnent à l'oeil qu'elles pénètrent l'impression de blanc.Dans la figure précédente, les couleurs diamétralement opposées sont complémentaires.

Trois primaires étant choisies. On appelle couleurs secondaires les couleurs obtenues parmélange de deux primaires.

En additionnant trois couleurs primaires dans les proportions convenables, on peut obtenirn'importe quelle couleur recherchée. C'est suivant ce principe que fonctionne la télévisioncouleur.

2°) Synthèse soustractive de la couleur

Tous les corps opaques, quand ils sont éclairés, réfléchissent une partie ou toute la lumière qu'ils reçoivent et absorbent le reste. On peut donc obtenir les couleurs du spectre soit en mélangeant des pigments soit en filtrant une partie du spectre qui éclaire l'objet.

Les pigments qui se mélangent absorbent de plus en plus de lumière et deviennent de plus en plus sombre. Par exemple le jaune et le magenta donnent le rouge-orangé.

On parle dans ce cas de synthèse soustractive de la couleur .

Dans ce cas les couleurs primaires, appelées aussi couleurs fondamentales associées pour les différencier des couleurs primaires du système additif car elles correspondent aux couleurs secondaires du système additif: cyan, magenta,jaune.

3°) Couleur des corps éclairés

Nous voyons les objets car les rayons lumineux qu'ils émettent pénètrent notre oeil. Pourtantla plupart des objets courants ne sont pas des sources de lumière. Ils ne font que réémettre lalumière qu'ils reçoivent.

Les longueurs d'onde des rayonnements qui les atteignent sont réémises, d'autres sont absorbéesCependant une longueur d'onde non reçue ne peut pas être réémise.

La couleur d'un corps ne dépend pas uniquement de ses qualités propres, mais aussi de lalumière qui l'éclaire.

Un corps éclairé par de la lumière blanche (contenant toutes les longueurs d'onde du visible)paraît :- noir, s'il absorbe toutes les longueurs d'onde de la lumière incidente ;- blanc, s'il n'absorbe aucune de ces longueurs d'onde ;- gris, s'il absorbe la même proportion de toutes les longueurs d'onde de la lumière incidente ;- coloré, s'il absorbe certaines longueurs d'ondes plus que d'autres.