LUMIERE ET OMBRE
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LUMIERE ET OMBRE 2 points de vue sur la lumière : Optique physique La lumière est une forme de rayonnement auquel notre œil est sensible. Elle est formée d’ondes électromagnétiques caractérisées par leur fréquence et leur longueur d’onde. La lumière peut être réfléchie transmise absorbée diffusée (renvoyé dans tous les sens) réfractée (déviée lors du passage d’un milieu à un autre) Les couleurs A chaque valeur de longueur d’onde, l’œil associe une nuance de couleur. Une lumière monochromatique est composée d’ondes ayant toutes la même longueur, sinon on parle de lumière composée ou polychromatique. La composition d’une couleur est connue par son spectre qui indique l’ensemble des longueurs d’ondes présentes et leur intensité respective. Un filtre permet d’obtenir une lumière colorée à partir d’une lumière blanche : un filtre rouge transmet une lumière rouge et absorbes les autres. C’est parce que les objets renvoient la lumière vers nos yeux que nous pouvons les voir. L’objet peut absorber certaines couleurs et ne rediffuser qu’une partie des couleurs initiales. → L’apparence colorée d’un objet dépend des couleurs de la lumière qu’il reçoit et des couleurs qu’il absorbe. Ex : pull noir, molécule de matière qui absorbe toutes les couleurs. C’est parce qu’il absorbe toutes les vibrations qu’il transmet de la chaleur. (corps noir) Optique géométrique Il existe trois catégories de corps : - Un corps opaque est un obstacle à la lumière, il ne transmet pas ou très faiblement la lumière. Il diffuse ou réfléchie la lumière (miroir). - Un corps transparent transmet la lumière sans la diffuser. Un corps translucide laisse passé la lumière mais déformes les rayons lumineux. Source de lumière Les sources primaires produisent la lumière qu’ils émettent par euxmêmes. Les sources secondaires diffusent la lumière produite par une source primaire. La lumière renvoyée ne peut pas avoir les mêmes caractéristiques de couleur que celle émise par la source primaire. Les détecteurs de lumière sont les corps qui réagissent à la lumière : - l’œil humain - les détecteurs photochimiques, sont des substances chimiques qui réagissent sous l’action de la lumière. - Les détecteurs photoélectroniques, composant électronique qui ont un comportement qui dépend de la lumière. Le soleil est la base de toute lumière. Il produit de la lumière car en son cœur il y a des réactions nucléaires (15 millions de °C). Le soleil fait fusionner (s’intercouper) des noyaux d’hydrogène. H+H= He (Hélium). Le soleil est une usine à hélium. Réaction qui demande, mais crée aussi beaucoup d’énergie. → La production de lumière se fait toujours par excitation de la matière. La propagation de la lumière Dans un milieu homogène et isotrope (les propriétés du milieu sont les mêmes en tous points et en toutes directions) la lumière se propage en ligne droite. La lumière n’a pas besoin de milieu matériel pour se propager, elle peut se déplacer dans le vide. Vitesse de la lumière = environ 300 000 km/s ou 3.1O8 m/s Un objet opaque placé devant une source ponctuelle empêche la propagation de la lumière de cette source dans tout le volume d’espace situé derrière lui. On distingue : - l’ombre propre, la partie non éclairée d’un objet. - le cône d’ombre, zone qui ne reçoit aucune lumière de la source. - l’ombre portée par un objet sur un écran.
