La lumière - Canalblog

La lumière
Cycle 2 : Caractère opaque, transparent ou réfléchissant d’un matériau. Les ombres, observation
de leurs caractéristiques.
Cycle 3 : Lumière et ombres
On appelle communément « lumière » le rayonnement auquel notre œil est sensible.
Lorsque l’œil reçoit de la lumière en provenance du Soleil, l’impression colorée que l’on ressent
est le blanc. On nomme dc « lumière blanche » le rayonnement visible que l’on reçoit du Soleil.
I/ Lumière et vision
A/ Le spectre lumineux
Faire apparaître un spectre lumineux, c’est décomposer la lumière afin de visualiser les
différentes composantes colorées qui la constitue.
On observe alors que la lumière blanche est composée d’une infinité de nuances colorées variant
progressivement du rouge au violet. Toutefois, six couleurs principales st + particulièrement
discernées par notre œil, soit d’un bord du spectre à l’autre : rouge, orangé, jaune, vert, bleu,
violet.
Le disque de Newton : En colorant un disque de carton ac les 6 couleurs de l’arc-en-ciel et en
faisant tourner le disque rapidement, on obtient, grâce à la persistance de l’image sur la rétine,
une superposition visuelle des 6 couleurs (synthèse additive), qui se traduit par la perception
d’une couleur blanchâtre (gris clair).
B/ La vision
Deux paramètres st importants ds la perception visuelle d’un objet : la quantité de lumière émise
et le contraste de l’objet lumineux par rapport à son environnement.
La lumière envoyée par les objets regardés entre ds l’œil, traverse la cornée, passe ds la pupille
dt l’ouverture est réglée par l’iris qui sert de diaphragme. Derrière l’iris se trouve le cristallin. C’est
une lentille à courbure variable qui règle la netteté, càd qu’elle s’adapte de façon que l’image des
objets observés se forme sur la rétine. Les informations enregistrées par les cellules de la rétine
st transmises au cerveau par l’intermédiaire du nerf optique. C’est finalement le cerveau qui
analyse ttes ces infos lumineuses et compose l’image de la scène observée.
II/ Les sources de lumière
Une source de lumière est un corps qui envoie de la lumière autour de lui ds l’espace.
Il y a deux ypes de sources lumineuses :
- les sources primaires qui produisent leur propre lumière
- les sources secondaires qui renvoient la lumière qu’elles reçoivent
A/ Les sources primaires
La production de lumière s’effectue par le biais de deux phénomènes principaux :
l’incandescence et la luminescence.
1) L’incandescence
L’incandescence est l’émission de lumière par un corps du fait de sa température élevée.
Plus un corps est chaud, plus il émet un rayonnement intense et jusqu’à des fréquences +
élevées.

Eg : - Le Soleil et les étoiles
- Les bougies
- Lampe à gaz, à pétrole
- Ampoules électriques à combustions
2) La luminescence
La luminescence est l’émission de lumière à basse température, lorsque les atomes d’un corps
ont été excités par un apport d’énergie et qu’il restitue cette énergie sous la forme d’un
rayonnement.
Eg : - Eclairs
- Lucioles et vers luisants (réactions chimiques)
- Tubes fluorescents
- DEL
B/ Les sources secondaires
Qd la lumière rencontre un objet opaque, une partie de la lumière est absorbée par l’objet et
l’autre partie est renvoyée dst tes les directions, elle est diffusée.
Eg : - La lune
- Le ciel
III/ L’ombre
On appelle ombre la zone sombre due à l’interception, par un corps opaque, de la lumière émise
par une source.
Rappel
• La lumière se propage en ligne droite (en milieu homogène).
• Pr voir un objet, nécessité d’une source de lumière
Un objet transparent laisse passer la lumière. Il pet être coloré.
Un objet opaque ne laisse pas passer la lumière.
Un objet translucide laisse passer la lumière ms celle-ci est diffusée à la sortie.
A/ L’ombre propre
L’ombre propre est la partie non exposée à la lumière directe lorsqu’un objet opaque est éclairé
par une source.
Ainsi, l’ombre propre de la sphère terrestre non exposée au rayonnement su Soleil est la région
du globe où il fait nuit.
B/ L’ombre portée
L’ombre portée est la zone d’ombre derrière un objet qui n’est pas exposé à la lumière, du fait de
l’interception des rayons lumineux par l’objet.
Pr un objet donné, la taille de l’ombre sur un écran est d’autant + gde que l’objet est proche de la
source et éloigné de l’écran. En revanche, elle ne peut être + petite que l’objet car au minimum,
elle représente la taille de l’objet puisque les rayons lumineux contournent l’objet. Le faisceau est
divergent.
C/ La pénombre
La zone d’ombre est entourée d’une zone de pénombre qui est éclairée par une partie de la
source seulement. La pénombre s’éclaircie progressivement du centre vers l’extérieur de la zone.
Si une balle est à proximité du sol, on ne voit pas la pénombre, il faudrait être loin du sol.