La Lumière : Spectre Visible, Propriétés et Couleurs

Qu'est-ce que la lumière ?

La lumière est une forme d'énergie qui se propage sous forme d'ondes électromagnétiques. Elle possède plusieurs longueurs d'onde, situées dans le spectre visible. Ces longueurs d'onde sont plus grandes que celles des rayons X et plus petites que celles des micro-ondes.

Le spectre visible

La lumière blanche contient toutes les longueurs d'onde du spectre visible. La longueur d'onde rouge est moins énergétique que les longueurs d'onde violettes.

Propagation et interaction de la lumière

La lumière se propage en ligne droite. Elle peut interagir avec les objets de différentes manières :

• Absorption : La lumière est absorbée par l'objet.
• Transmission : La lumière traverse l'objet.
• Réflexion : La lumière est renvoyée par l'objet.

Un rayon lumineux incident sur un objet rouge reflète principalement les longueurs d'onde rouges. Un faisceau lumineux incident perpendiculairement sur un objet lisse et opaque se reflète dans la même direction, mais en sens opposé.

Quand un faisceau lumineux incident arrive à un angle sur un objet lisse et opaque, il est totalement réfléchi. Lorsqu'un faisceau de lumière frappe un objet et le traverse, il subit un changement de sa vitesse de propagation. Un faisceau lumineux passant à travers un verre rouge subit une transmission sélective, laissant passer de préférence les longueurs d'onde rouges.

Lorsqu'un faisceau de lumière rouge d'une certaine longueur d'onde affecte une surface avec un indice de réfraction différent et la traverse, il subit un changement de direction et de vitesse.

Intensité lumineuse et distance

Si deux surfaces reçoivent la lumière de la même source et sont à des distances différentes de celle-ci, elles ne reçoivent pas la même intensité lumineuse. La surface la plus proche reflète une intensité lumineuse plus élevée.

Trous d'épingle et images

Si l'on élargit la taille du trou d'épingle dans une pièce sombre, l'image devient moins nette.

Distances conjuguées et focales

Les distances conjuguées sont définies comme suit :

• Distance objet : Distance entre l'objet et la lentille.
• Distance image : Distance entre l'image et la lentille.

La distance focale d'une lentille donnée est la distance entre la lentille et l'image nette lorsque l'objet est à l'infini. Pour faire la mise au point sur un objet proche, il faut augmenter la distance entre la lentille et le capteur.

Plus la longueur focale d'une lentille de convergence est courte, plus sa puissance est grande.

Couleurs primaires et complémentaires

Les couleurs primaires sont : rouge, vert et bleu.

Les couleurs complémentaires sont : magenta, cyan et jaune.

Dans la roue des couleurs, les couleurs complémentaires sont placées face à face. Les couleurs complémentaires des couleurs primaires sont :

• Rouge -> Cyan
• Vert -> Magenta
• Bleu -> Jaune

Les couleurs froides sont : vert, bleu et cyan. Les couleurs chaudes sont : rouge, magenta et jaune.

Dans un système additif :

• Cyan = Bleu + Vert
• Magenta = Rouge + Bleu
• Jaune = Rouge + Vert

Dans un système soustractif :

• Cyan = Blanc - Rouge
• Magenta = Blanc - Vert
• Jaune = Blanc - Bleu