Synthése additive et soustractive de la lumière Thème 2 : Lumière et matière colorée / CHAP4

 Essayons de répondre aux questions suivantes :  comment peut-on obtenir de la lumière blanche à partir de lumières colorées ?  comment peut-on obtenir une lumière colorée à partir d’une lumière blanche ou d’autres lumières colorées ?

Synthèse additive de la lumière  En quoi consiste la synthèse additive des couleurs La synthèse additive des couleurs, consiste à superposer sur un écran des faisceaux de lumière de différentes couleurs

 Obtenir une lumière blanche à partir de lumières colorées  Que se passe-t-il lorsqu’un faisceau de lumière blanche traverse un prisme en verre  Le prisme décompose la lumière blanche en plusieurs couleurs

 Comment appelle-t-on la figure colorée obtenue ?  La figure colorée s’appelle un spectre  Quelles sont les 3 couleurs principales que l’on observe dans le spectre de la lumière blanche ?  le rouge, le vert et le bleu

 Superposer sur un écran trois faisceaux de lumière rouge, verte et bleue ; qu’observe-t-on ? Trois faisceaux de lumières bleue, rouge et verte, superposés sur un écran, forme un faisceau de lumière blanche

Les couleurs ROUGE, VERTE et BLEUE sont appelées couleurs primaires  Comment qualifie-t-on ces 3 couleurs ? Les couleurs ROUGE, VERTE et BLEUE sont appelées couleurs primaires

 Obtenir une lumière colorée à partir d’autres lumières colorées  Superposer 2 à 2 des faisceaux de lumière primaire ; quelle est la couleur de la lumière obtenue ?

BLEU + ROUGE = MAGENTA

ROUGE + VERT = JAUNE

VERT + BLEU = CYAN

 Comment qualifie-t-on ces 3 nouvelles couleurs ? Les couleurs CYAN, MAGENTA et JAUNE sont appelées couleurs secondaires

 La synthèse additive des couleurs au service des écrans lumineux  Observer l’écran d’un téléphone portable au microscope

 On observe que l’écran est constitué de petits rectangles.

▪ On appelle Pixel ou élément d'image, la plus petite portion de l'écran sur laquelle il est possible de modifier la couleur.  Comment est constitué un Pixel?  Chaque pixel est composé de trois sous-pixels ou luminophores colorés en rouge, vert et bleu.

 Comment peut-on obtenir sur l’écran une zone ayant une couleur donnée.  En réglant l’intensité lumineuse de chaque luminophore, on obtient, par synthèse additive dans l’œil, une gamme très étendue de couleurs

Luminophores éclairés  Compléter le tableau suivant : Luminophores éclairés lumière observée

Luminophores éclairés  Compléter le tableau suivant : Luminophores éclairés lumière observée

Luminophores éclairés  Compléter le tableau suivant : Luminophores éclairés lumière observée

Luminophores éclairés  Compléter le tableau suivant : Luminophores éclairés lumière observée

Luminophores éclairés  Compléter le tableau suivant : Luminophores éclairés lumière observée

paroi recouverte de poudre fluorescente Écran plasma Un sous-pixel fonctionne exactement comme les tubes fluorescents : - une décharge électrique se produit entre deux électrodes. - le gaz (sous la forme d’un plasma) émet des rayons UV - les UV sont absorbés par la couche fluorescente qui réémet de la lumière visible rouge, verte ou bleue cavités contenant un gaz électrodes paroi recouverte de poudre fluorescente

Écran LCD L’association « polariseurs-cristaux liquides » joue le rôle d’un « store » qui laisse passer plus ou moins la lumière provenant de sources de lumières blanches. Cette lumière arrive ensuite sur des filtres rouge, vert ou bleu. filtre de couleur rouge, verte ou bleue polariseur horizontal cristaux liquides polariseur vertical source de lumière blanche (tubes fluorescents ou DEL)

Synthèse soustractive de la lumière  En quoi consiste la synthèse soustractive des couleurs  La synthèse soustractive des couleurs, consiste à placer devant un faisceau de lumière , un (ou plusieurs) filtre(s) coloré(s) afin de soustraire à la lumière incidente une (ou plusieurs) couleur(s)

 Placer devant un faisceau de lumière blanche, un filtre coloré   En déduire l'action d'un filtre sur la lumière. Quelles radiations transmet-il ou absorbe-t-il?

 Un filtre traversé par de la lumière absorbe certaines couleurs et en transmet d’autres  La couleur du filtre donne la couleur de la lumière transmise

 Placer devant un faisceau de lumière blanche, plusieurs filtres colorés ; qu’observe-t-on ? Superposition de filtres de couleurs primaires

Superposition de filtres secondaires

La couleur des objets ▪ Les objets qui nous entourent sont visibles car ils nous envoient de la lumière ; cette lumière provient d’une source extérieure (soleil, lampe..) ▪ Notre œil perçoit des objets colorés car les pigments composant leur surface, telle un filtre, absorbent et diffusent certaines des radiations de la lumière incidente

 Différencier les termes de « diffusion », « réflexion » - Un objet diffuse de la lumière lorsqu’il renvoie la lumière dans différentes directions. - On parle de réflexion si le renvoi de lumière s’effectue dans une direction privilégiée.

 Lorsqu’un ensemble de rayons parallèles (un faisceau incident parallèle) arrive sur une surface plane polie comme un miroir, ils sont tous renvoyés dans la même direction et forment un faisceau réfléchi parallèle.  Toutefois, si la surface n’est pas parfaitement polie, alors tous les rayons incidents sont renvoyés dans toutes les directions : on ne parle plus de réflexion mais de diffusion.

 Comment peut-on expliquer la couleur d’un objet ? Un objet éclairé par de la lumière, absorbe certaines couleurs et en transmet d’autres La couleur d’un objet est la superposition des couleurs transmises, renvoyées

x x x x x  Choisir les bonnes réponses : Un objet est vu rouge  s’il absorbe de la lumière rouge  s’il transmet de la lumière rouge x Un objet est vu blanc  s’il absorbe toutes les couleurs  s’il n’absorbe aucune couleur  s’il transmet toutes les couleurs  s’il ne transmet aucune couleur x x Un objet est vu noir x  s’il absorbe toutes les couleurs  s’il n’absorbe aucune couleur  s’il transmet toutes les couleurs  s’il ne transmet aucune couleur x

 Donner la couleur d’un citron sous différents éclairages

Éclairé par de la lumière blanche, le citron est jaune car il transmet le jaune ( vert + rouge)

Observons un citron éclairé par: une lumière bleue

Observons un citron éclairé par: une lumière magenta

Observons un citron éclairé par: une lumière cyan

 Donner la couleur du drapeau des Seychelles éclairé par de la lumière :

Quelle est la couleur de la sphère en lumière blanche ??

Quelle est la couleur de la sphère en lumière blanche ??

 Pourquoi parle-t-on de synthèse soustractive des couleurs dans le cas de l’étude de la couleur d’un objet  Un objet éclairé absorbe, soustrait, certaines couleurs de la lumière qui l’éclaire, et en transmet d’autres: c’est la synthèse soustractive