La couleur des corps

Chapitre L1: La couleur des corps
I)
LA LUMIERE BLANCHE ET SA DECOMPOSITION
En Physique, la lumière du jour provenant du Soleil, est appelée lumière blanche. Il existe
plusieurs moyens permettant de savoir de quoi elle est composée.
1) utilisation d’un réseau
Eclairons un écran blanc avec la lumière blanche d’une lampe.
Interposons une fente et un réseau entre la lampe et l’écran :
Le réseau a l’aspect d’une feuille transparente comportant de nombreuses et très
fines rayures, invisibles à l’œil nu (ex : 140 traits/mm).
Sur l’écran, nous observons des zones éclairés de différentes couleurs
(toutes les couleurs de l’arc-en-ciel) : Violet, indigo, bleu, vert,
jaune, orangé et rouge.
Le réseau a décomposé la lumière blanche.
La lumière blanche est composée de lumières colorées. L’ensemble des couleurs observées
constitue le spectre de la lumière blanche.
2) autres cas de décomposition de la lumière blanche
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•
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I)
L’arc-en-ciel : la lumière blanche du soleil est décomposée par les gouttes de pluie.
Avec un prisme
Avec un CD car il est composé de stries parallèles et très rapprochés.
Fine couche d’huile ou d’essence sur une flaque d’eau, bulles de savon (phénomène
d’irisation)
LES FILTRES COLORES
Les filtres sont des lames de verre ou de
matière plastique transparentes et colorées.
Plaçons un filtre vert devant une torche
émettant de la lumière blanche :
Le filtre ne laisse passer que la lumière verte : il absorbe les autres lumières colorées
contenues dans la lumière blanche.
Un filtre permet d’obtenir une lumière correspondant à sa couleur à partir d’une lumière
blanche. Il absorbe toutes les autres lumières colorées.
II)
COULEUR DES CORPS
Eclairons avec la lumière blanche et quelques
lumières colorées un objet, un écran, ainsi qu’un
tableau où figure une inscription :
Couleur de la
lumière
blanche
verte
rouge
bleu
Jaune
(= vert + rouge)
•
•
•
Couleur de
l’objet
vert
vert
noir
noir
vert
Couleur de
l’écran
noir
noir
noir
noir
noir
Couleur du
tableau
blanc
vert
Rouge
Bleu
jaune
Couleur de
l’inscription
Rouge
Noir
Rouge
Noir
rouge
La couleur perçue lorsqu’on observe un objet dépend de la lumière diffusée par cet
objet, donc de la lumière qu’il reçoit et de la lumière qu’il absorbe.
Un objet coloré éclairé par une lumière qui ne contient pas sa couleur va être noir. Il ne
diffuse alors aucune lumière.
Un objet blanc diffuse toutes les lumières. Un objet noir les absorbe toutes.
III)
SYNTHESE ADDITIVE DES COULEURS
Démarche d’investigation et recherche documentaire :
1. Qu’appelle-t-on synthèse additive ?
C’est l'opération consistant à combiner la lumière de plusieurs sources
émettrices colorées afin d'obtenir une nouvelle couleur.
2. Quelles sont les trois couleurs primaires utilisées ?
le rouge, le vert et le bleu (système RVB ou RGB)
3. A partir de ces trois couleurs :
a)
Comment obtient-on une lumière de couleur cyan ?
Bleu + vert
b)
Comment obtient-on une lumière de couleur jaune ?
Rouge + vert
c)
Comment obtient-on une lumière de couleur magenta ?
Bleu + rouge
d)
Comment obtient-on de la lumière blanche ?
Bleu + rouge + vert
e)
Comment obtient-on du noir ?
Absence de couleur
4. Recherche 3 types d’appareillages électroniques utilisant cette synthèse additive pour produire
des lumières colorées.
Ecrans de télévision (cathodiques, LCD,
scanners, appareils photos numériques…
plasma ou à LED RVB), vidéoprojecteurs,
5. Observe un écran de télévision avec une loupe. De quoi est composé chaque point (pixel) de
l’écran ? Explique comment toutes les lumières colorées peuvent alors être produites.
Chaque pixel est composé de 3 luminophores rouge, vert et bleu. Suivant l’intensité de
chacune de ces 3 composantes, on peut obtenir une multitude de couleurs par synthèse
additive. Exemple : à partir du mélange d’un rouge intense et d’un vert peu intense, on
obtient de l’orange, etc…
IV)
EXERCICES
EXERCICE :
1. Couleurs du drapeau français en lumière blanche et colorées.
2. Idem pour le drapeau belge.
En lumière blanche :
En lumière rouge :
En lumière verte :
En lumière bleue :
En lumière magenta :
En lumière cyan :
En lumière jaune :
EXERCICE/EXPERIENCE : DISQUE DE NEWTON
L’œil réalise une synthèse additive de toutes les couleurs et voit donc du blanc (phénomène de
persistance rétinienne).
EXERCICE : LUMIERES ULTRAVIOLETTE ET INFRAROUGE
1) Connaissez-vous des sources de lumière ultraviolette ? Sommes-nous capables de voir la
lumière ultraviolette ?
2) Connaissez-vous des sources de lumière infrarouge ? Pouvons-nous voir de la lumière
infrarouge ?
3) Cherchez dans une encyclopédie les propriétés et les inconvénients de ces lumières.
Réponses :
1) Soleil, étoiles, lampes à décharge…
Non, elle ne fait pas partie des lumières visibles.
2) Soleil, flammes, étincelles, différentes sortes de lampes, télécommande…
Non, elle ne fait pas partie des lumières visibles.
3) Lumière ultraviolette : bactéricide (qui tue les bactéries), grande activité photochimique
et photoélectrique : utilisé dans l’éclairage (boîte de nuit…), reprographie, microscopie.
Peut provoquer des cancers de la peau.
Lumière infrarouge : améliore les troubles circulatoires cutanées, favorise la
cicatrisation, calme les douleurs rhumatismales, radiologie, appareils d’optique à vision
nocturne. Peut brûler la peau.