La lumière (Sciences & Techniques)

« Les couleurs primaires Comme l'a montré Newton, on peut produire de la lumière blanche en recomposant les rayons des sept couleurs de l'arc-en-ciel.Il existe une méthode bien plus simple : il suffit de mélanger trois faisceaux de couleur (rouge, vert et bleu).

Ces faisceaux, qui enétant superposés produisent une lumière blanche, définissent les trois couleurs primaires additives.

Différentes combinaisons deces trois couleurs primaires produisent d'autres couleurs.

Ainsi, en croisant un faisceau rouge et un faisceau vert, on obtient unelumière jaune.

Le fait que la lumière blanche soit un mélange de couleurs permet d'expliquer pourquoi certains objets noussemblent colorés.

Pour simplifier les explications suivantes, admettrons ici que la lumière blanche ne comporte que des rayonsrouges, verts et bleus.

Un objet nous paraît blanc s'il réfléchit les trois composantes de la lumière blanche, et noir s'il n'en réfléchitaucune.

En revanche, un objet rouge réfléchit essentiellement la composante rouge et absorbe la plupart des rayons verts et bleus.L'oeil perçoit donc davantage le rouge.

De même, un objet bleu réfléchit les rayons bleus et absorbe le rouge et le vert et unesurface verte réfléchit les rayons verts et absorbe le rouge et le bleu. En peinture, le mélange des couleurs est diamétralement opposé à celui de la synthèse des rayons lumineux.

Chaque pigment depeinture absorbe ou soustrait différentes composantes colorées de la lumière blanche.

Les couleurs primaires du peintre ne sontpar conséquent pas les mêmes que celles de la lumière, et les mélanges de pigments colorés produisent des couleurs différentes.On parle en peinture de couleurs primaires soustractives.

Ce sont le magenta, le cyan et le jaune, que l'on appelle généralement -et abusivement - rouge, bleu et jaune. En regardant attentivement, à l'aide d'une loupe, des illustrations, on peut voir que celles-ci comportent des points de ces troiscouleurs.

Pour foncer les parties sombres de l'image, on ajoute ensuite du noir.

Dans la mesure où le mélange très compact descouleurs primaires continue de refléter un peu de lumière, on obtient un brun très foncé et non un noir. Ondes et particules Vers le III e siècle av.

J.-C., les Grecs avaient déduit que la lumière provenait de corps lumineux, tels que le Soleil ou les braises. Très tôt, la théorie corpusculaire fit son apparition : Empédocle (460-435 av.

J.-C.) et Démocrite (460-360 av.

J.-C.) évoquenttous deux les "atomes de lumière" qui sont projetés par jets depuis les objets visibles jusque dans l'oeil de l'observateur.

Cettethéorie fut poursuivie par Lucrèce, au I er siècle, dans son fameux traité De natura rerum .

Il fallut attendre plusieurs siècles pour comprendre comment les rayons de lumière se formaient et se propageaient dans l'espace.

Seul, par la suite, le physicien arabeIbn al-Haytham (964 - 1039), plus connu en Occident sous le nom d'Alhazen grâce à son fameux Traité d'optique , a pu exercer une influence considérable sur l'étude de la lumière.

Il prouva que celle-ci se propage de l'objet observé jusqu'à l'oeil, enligne droite.

Beaucoup plus tard, le Hollandais Snell van Royen redécouvre les lois de la réfraction en 1620 et Descartes publie,en 1637 seulement, son Dioptricon . Au XVII e siècle, Isaac Newton pensait que la lumière était constituée d'une infinité de corpuscules, particules se déplaçant très rapidement.

Le savant hollandais Christiaan Huygens et ses partisans soutenaient au contraire que la lumière était formée d'unesérie d'ondes. En 1801, le scientifique anglais Thomas Young réalisa des expériences sur la diffraction de la lumière.

En faisant passer unpinceau de lumière par une fente étroite, le rayon ne se déplace plus en ligne droite mais se disperse légèrement.

Pour expliquerce phénomène de diffraction, Young est obligé de faire appel à la conception ondulatoire de la lumière.

En 1864, l'ÉcossaisJames Clerk Maxwell présente la théorie selon laquelle l'énergie électromagnétique se propage sous forme d'ondes, et définit lalumière comme une forme particulière de vibrations électromagnétiques. Or, au début du XX e siècle, le chercheur allemand Max Planck démontre que l'énergie des rayonnements lumineux ne peut exister que par petits paquets d'énergie, appelés quanta.

Il posait ainsi les fondements de la théorie quantique de la lumière qui, en1918, lui valut le prix Nobel de physique.

Le quantum de rayonnement lumineux est une particule élémentaire appelée photon.Lorsque la lumière est émise ou absorbée, elle se comporte comme un jet de photons. Comme on le voit, la "nature" de la lumière est difficile à cerner.

Bien qu'elle puisse être décrite comme une série d'ondes, elle secomporte aussi parfois comme des particules.

C'est pourquoi on parle de la dualité onde-particule de la lumière et, pourexpliquer leurs observations, les scientifiques peuvent avoir recours à la fois aux théories ondulatoire et corpusculaire. La production de lumière. »