Chapitre Opt-2 La couleur des objets

Chapitre Opt-2
La couleur des objets
Les couleurs sont-elles
dans les objets ou dans la
lumière qui les éclaire ?
I – ETUDE DE LA LUMIERE DU SOLEIL
I – 1. Décomposition de la lumière
I – 1. a) Expérience historique de Sir Isaac NEWTON
Le prisme décompose la
lumière qu’il reçoit.
Lumière
du Soleil
prisme
Ecran
percé
écran
Les couleurs obtenues sur
l’écran forment le spectre
de la lumière blanche.
I – ETUDE DE LA LUMIERE DU SOLEIL
I – 1. Décomposition de la lumière
I – 1. b) Expérience avec un spectroscope à réseau
Un réseau est une plaque de verre ou de matière
plastique transparente sur laquelle sont réalisées
de très fines rayures invisibles à l’œil nu,
équidistantes et parallèles.
Fente fine
Tube épais aux
parois intérieures
noires
Lumière blanche
du Soleil
Spectroscope
à réseau
Réseau
Pour le spectroscope
à réseau, les stries du
réseau sont parallèles
à la fente fine par où
entre la lumière dans
le tube.
L’observateur qui regarde la lumière blanche du Soleil à
travers un spectroscope à réseau voit ceci
Ordre 0
Ordre -2
Ordre -1
Ordre +1
Ordre +2
On constate que le
réseau fournit
plusieurs spectres qui
sont répartis de
manière symétrique de
part et d’autre d’une
‘tâche’ blanche.
Les spectres de droite ont l’ordre des couleurs inversés par
rapport aux spectres de gauche.
La lumière blanche est composée d’une infinité
de lumières de couleurs qui constituent son
spectre.
I – 2. La synthèse additive des couleurs
I – 2. a) Dispositif expérimental
Source de lumière de
couleur …
Rouge
Verte
Bleue
Ecran
I – 2. b) Observation et conclusion
La superposition des trois lumières de
couleurs primaires (rouge, vert, bleu)
conduit à une lumière de couleur
blanche :
ROUGE + VERT + BLEU = BLANC
La superposition de deux lumières de
couleurs primaires conduit à une
lumière de couleur secondaire :
ROUGE + VERT = JAUNE
ROUGE + BLEU = MAGENTA
VERT + BLEU = CYAN
On parle de synthèse additive des couleurs car on
obtient la lumière de couleur blanche par
superposition (addition) des lumières de couleurs
primaires.
II – ORIGINE DE LA COULEUR DES OBJETS
II – 1. Synthèse soustractive des couleurs
Les filtres colorés sont des lames de verre ou de
matière plastique transparente et colorées.
Ils transmettent la lumière de leur propre couleur.
Filtre de couleur
MAGENTA
Rouge
Lumière
blanche
Rouge
Vert
Bleu
Bleu
Lumière de
couleur
MAGENTA
BLANC - VERT = MAGENTA
Filtre de couleur
JAUNE
Rouge
Lumière
blanche
Rouge
Vert
Vert
Bleu
Lumière de
couleur
JAUNE
BLANC - BLEU = JAUNE
Filtre de couleur
CYAN
Rouge
Lumière
blanche
Vert
Vert
Bleu
Bleu
Lumière de
couleur
CYAN
BLANC - ROUGE = CYAN
La superposition des trois filtres de
couleurs primaires (cyan, magenta, jaune)
conduit à l’absence de lumière (noir).
La superposition de deux
des trois filtres de couleurs
primaires (cyan, magenta,
jaune) conduit à une
lumière de couleur primaire
(rouge, vert ou bleu).
II – 2. La couleur des objets
Rouge
Lumière
blanche
Vert
Bleu
Rouge
Lumière de
couleur
ROUGE
Eclairée par la lumière blanche du Soleil ou la lumière des trois
projecteurs de lumière de couleur primaire (rouge, vert, bleu)
simultanément, la pomme rouge se comporte comme un filtre
rouge : elle absorbe toutes les lumières de couleur contenues
dans la lumière blanche exceptée la lumière de couleur rouge
qu’elle diffuse.
Lumière
de couleur
BLEUE
Bleu
ABSENCE
de lumière
Eclairée en lumière de couleur bleue, elle absorbera totalement
cette lumière : la pomme rouge apparaîtra noire.
CD ROM ‘Le secret des couleurs’, séquence ‘Noir comme un citron’
Placé dans l’obscurité, le citron éclairé par la lumière de couleur rouge
paraît rouge, éclairé par la lumière de couleur verte, le citron apparaît vert.
Par contre éclairé avec la lumière de couleur bleue, le citron apparaît noir.
Le citron se comporte comme un filtre jaune, il absorbe toutes les
lumières de couleur contenues dans la lumière blanche excepté les
lumières de couleur rouge, vert et jaune qu’il diffuse.
Un objet coloré, éclairé, diffuse une lumière colorée
correspondant à sa propre couleur. Il absorbe les autres
lumières colorées.
La couleur d’un objet dépend de la lumière qui l’éclaire. Il
a la couleur de la lumière qu’il diffuse.