5. Optique

Quel est le rôle du prisme? Un prisme décompose la lumière blanche en un ensemble de très nombreuses couleurs colorées. Schéma:

Rouge - Orange – Jaune - Vert – Cyan- Bleu - Violet Situation 1 : Ob Rouge - Orange – Jaune - Vert – Cyan- Bleu - Violet

V + R = Jaune

Situation 4 B + V = Cyan

Situation 5 B + R = Magenta

A l'intersection des trois couleurs on voit du Blanc R + V + B = Blanc

Règle de l’addition des couleurs Application: la vision d’un écran Exemple: pour percevoir du jaune, notre œil doit recevoir un rayon rouge et un rayon vert en même temps.

Réponse attendue mais fausse. Le filtre n’a pas coloré la lumière Situation 2a : Réponse attendue mais fausse. Le filtre n’a pas coloré la lumière blanche en vert! Résultat de l’expérience: Seule une bande centrée est en vert, les autres régions sont noires.

Un filtre rouge éteindra les couleurs autres que le rouge. Situation 2b : Un filtre rouge éteindra les couleurs autres que le rouge.

Un filtre bleu éteindra les couleurs autres que le bleu. Situation 2b : Un filtre bleu éteindra les couleurs autres que le bleu.

Théorie La lumière blanche doit être considérée comme le mélange d’un grand nombre de couleurs « monochromatiques1» 1 1 seule couleur

Un filtre vert, par exemple, ne colore pas en vert la lumière blanche mais: Un filtre Vert arrêtera (comme son nom l'indique) toutes les couleurs sauf le Vert. Un filtre Rouge arrêtera (comme son nom l'indique) toutes les couleurs sauf le Rouge.sauf le Rouge Un filtre Bleu arrêtera (comme son nom l'indique) toutes les couleurs sauf le Bleu.sauf

Action des filtres sur la lumière Exemple le filtre bleu laisse passer que le bleu

Action des filtres sur la lumière (complément p.7) Exemple le filtre jaune laisse passer le rouge et le vert et le mélange de ces 2 couleurs formera une image jaune (voir schéma plus haut)

Un filtre magenta est un filtre qui transmet les lumières R et B Un filtre magenta est un filtre qui transmet les lumières R et B. On en déduit donc qu’un filtre magenta est un filtre qui absorbe la lumière verte. Il sera schématisé de la manière suivante : Si le filtre est magenta, la couleur perçue sera magenta (mélange du rouge et du bleu

Un filtre jaune est un filtre qui transmet les lumières R et V Un filtre jaune est un filtre qui transmet les lumières R et V. On en déduit donc qu’un filtre jaune est un filtre qui absorbe la lumière bleue. Si le filtre est jaune, la couleur perçue sera jaune (mélange du rouge et du vert)

Application: mélange de couleurs Situation 7: Un filtre bleu doublé d'un filtre rouge sont placés devant un projecteur de lumière blanche éteint. Question : De quelle couleur percevra-t-on l'écran lorsqu'on allumera le projecteur ? Noir. Car le filtre rouge laisse passer uniquement la lumière rouge mais le filtre bleu ne laisse pas passer la lumière rouge. Conclusion: aucune lumière ne passe. Application: mélange de couleurs

Situations 3-4-5 Trois lampes éteintes sont munies l'une d'un filtre rouge, la seconde d'un filtre vert et le dernier d'un filtre bleu. Elles font face à un écran blanc. L'enseignant fait l'obscurité dans la salle. Il allume, puis éteint une à une les 3 lampes de manière à faire successivement constater aux élèves les projections sur l'écran de taches de lumière rouge, puis verte, puis bleue. Question : à votre avis, lorsqu'on superpose les filtres rouge et vert, que voit-on sur l'écran ? http://www.profil-couleur.com/lc/006-synthese-additive/melange-synthese-additive.html

Questions : Situation 8a: De quelle couleur verra-t-on le citron si on l'éclaire avec de la lumière cyan  ?

Questions : Situation 8a: De quelle couleur verra-t-on le citron si on l'éclaire avec de la lumière cyan  ? Vert Car cyan = bleu + vert Bleu est absorbé, vert est réfléchi (le rouge ci-dessous n’est pas pris en compte car il n’est pas dans la lumière cyan)

réfléchies est donnent du jaune (la lumière bleue est absorbée) Situation 8: On voit le citron jaune car les lumières verte et rouge sont réfléchies est donnent du jaune (la lumière bleue est absorbée)

Questions : Situation 8b: De quelle couleur verra-t-on le citron si on l'éclaire avec de la lumière bleue ?

b. Et si on l'éclaire avec de la lumière bleue  ? Le bleu est absorbé donc le citron est perçu noir car il n’y a pas de lumière diffusée vers notre œil.

4. La synthèse additive le mélange rouge, vert, bleu (RVB) donne du blanc

On doit savoir que notre œil ne peut que percevoir trois couleurs de base  : le rouge, le vert, et le bleu.  Cependant, la superposition de plusieurs rayons pourra faire en sorte que nous percevions des couleurs différentes. 

5. La synthèse soustractive L'objet réfléchit tout ou partie de la lumière qu'il reçoit : la lumière arrivant sur l'objet est renvoyée par sa surface vers notre oeil (situation 7). La plupart des choses qui nous entourent se comportent ainsi : une table un vêtement, un fruit.

Pour que l’on puisse percevoir une couleur, notre œil doit recevoir des rayons lumineux.

On envoie sur le poivron rouge une lumière verte On envoie sur le poivron rouge une lumière verte. La pomme absorbera le vert, mais fera réfléchir le rouge vers notre œil. Nous percevrons donc une lumière rouge provenant du poivron et aurons donc l’impression que le poivron est rouge. Pourtant, le poivron n’est pas vraiment rouge, il ne fait que réfléchir le rouge.

En mélange soustractif le mélange rouge, jaune, bleu (R J B) donne du noir.