Lumière et couleurs

I – Conditions de visibilité d’un objet

Condition 1: L’objet doit émettre de la lumière (source primaire ou secondaire)

Source primaire : produit de la lumière, comme le soleil, une lampe…Source secondaire : diffuse de la lumière, comme la lune, un mur, du papier…

Condition 2 :La lumière émise par l’objet doit atteindre l’œil de l’observateur.

II – Rappels sur les caractéristiques de la propagation de la lumière

1- La lumière se propage dans le vide.

2- La lumière se propage dans les milieux matériels transparents. (Air, verre, eau…)

3- La lumière se propage en ligne droite.(dans un même milieu homogène et transparent)

• Une réflexion se produit lorsque la lumière rencontre une surface opaque et polie.

Ex : le miroir est constitué d'une couche de métal déposée sur une paroi de verre. Le verre servant à protéger le métal de l'oxydation par l'air

Après avoir traversé le verre la lumière est réfléchie par la surface métallique.

III- Réflexion de la lumière

r = i

Un peu de théorie…

VidéoApparition d'une pièce de monnaie invisible

IV – Réfraction de la lumière

1- Mise en évidence du phénomène

2- Définitions

Qu'est-ce qu'un dioptre ?

Un dioptre est une surface qui sépare deux milieux transparents.Ex : surface séparant l'air et l'eau. surface séparant l'air et le verre.

Que se passe-t-il lorsqu'un faisceau lumineux arrive sur un dioptre ?

Une partie de la lumière subit une réflexion ; l'autre partie subit une réfraction.

Qu'est-ce que la réfraction ?

C'est le changement de direction d'un rayon lumineux à la traversée d'un dioptre.

Qu'est-ce qu'un indice de réfraction ?

C'est une caractéristique du milieu transparent.

milieu Air Eau Verre

ou plexiglas

indice

n

1 1.33 1.5

i' est plus grand que i car l'indice du milieu B est plus petit que l'indice du milieu A. (loi de Descartes)

3- Angles d’incidence et de réfraction

i est l’angle d’incidencei' est l’angle de réfraction

Dioptre

Normale au dioptre

V- Lumières colorées

1 – Nature de la lumière blanche

Expérience 1 : Utilisation d’un spectroscope

La lumière blanche observée à travers un spectroscope se

décompose en plusieurs couleurs allant du violet au rouge.

Expérience 2 : le disque de Newton

Lorsque le disque tourne vite, l’œil superpose les couleurs, et le disque apparaît blanc.

Conclusion :

La lumière blanche est composée de plusieurs couleurs allant du violet au rouge.

Il est possible de recomposer la lumière blanche en mélangeant certaines couleurs.

2- Synthèse additive :

On réalise une synthèse additive en superposant des faisceaux lumineux.Les trois couleurs primaires sont :le rouge, le vert, le bleu. (RVB)Grâce aux couleurs primaires, on peut recomposer n’importe quelle couleur. Lorsqu’on mélange les trois couleurs primaires, on obtient du blanc.

Réponses

3- Synthèse soustractive :

On réalise une synthèse soustractive en enlevant des couleurs à la lumière blanche par la superposition de filtres colorés.

Les trois couleurs primaires en synthèse soustractive sont différents de celles de la synthèse additive :le magenta, le jaune, le cyan. (MJC)

Pour simplifier le raisonnement, la lumière blanche est représentée par un mélange de trois couleurs : rouge, vert et bleu.

Réponses

4- Couleur d'un corps sous différents éclairages

Sous une lumière blanche

Sous une lumière verte Sous une lumière rouge

Absorption d'un corps