La Lumière et les couleurs quatrièmes collège Lamartine Hondschoote Physique Chapitre 1 La Lumière et les couleurs Mr Malfoy

Ø décomposer la lumière à l’aide d’un réseau ou d’un filtre Je dois savoir: Ø décomposer la lumière à l’aide d’un réseau ou d’un filtre Ø spectre continu ou discontinu de la lumière Ø utiliser des filtres pour obtenir une couleur (absorption) Ø    faire le lien entre la lumière reçue (ou absorbée) et la couleur d’un objet Ø    obtenir des rayons lumineux colorés par superposition de plusieurs couleurs (synthèse additive)

Ø cours de gwenaelm moreau Ø cours académie Orléans Je peux m’aider: Ø   cours de gwenaelm moreau Ø   cours académie Orléans Ø   visualisation d'un rayon lumineux Ø sources primaires et secondaires (france 5) Ø    jeux cité des sciences Ø    retrouve la couleur de l'objet en fonction de la lumière!

I Introduction La lumière et la couleur font partie de notre quotidien mais ce ne sont pas des notions aussi simple qu’il y paraît. La lumière qui vient du soleil parait blanche

Les objets qui nous entourent sont souvent colorés La couleur de ces objets peut varier en fonction de la lumière qui les éclaire Nous allons essayer de mieux comprendre tout ceci !!

Avec un disque compact: II) La lumière blanche 1) expériences Avec un disque compact: Place le CD dans la lumière blanche du soleil et observe sa surface. A la surface d’un Cdrom on observe des rayons de toutes les couleurs La lumière blanche est composée de la superposition d’une multitude de couleurs

1) expériences (suite) b) A l’aide d’un spectroscope à réseau: Regarde la lumière du soleil à travers le spectroscope spectroscope Si on regarde la lumière du soleil à travers un spectroscope, on observe toutes les couleurs étalées du rouge au violet, on appelle cela un spectre continu

Regarde la lumière d’une lampe basse consommation à travers le spectroscope Pour une lampe basse consommation, on observe un spectre discontinu (c’est un spectre à bandes ou spectre de raies) Ajoute un filtre vert à l’entrée du spectroscope, on obtient le spectre suivant un filtre coloré ne laisse passer que les rayons de lumière correspondant à sa couleur

1) expériences (suite) c) A travers un prisme Regarde la lumière de la lampe lorsqu’elle traverse le prisme en traversant le prisme, les rayons lumineux du soleil sont plus ou moins déviés en fonction de leur couleur. La lumière blanche est décomposée et on obtient un spectre continu .

Lors d’un arc en ciel, les gouttes d’eau se comportent comme un prisme c’est pourquoi on observe le spectre continu de la lumière.

la lumière blanche est composée de lumières de toutes les couleurs 2) conclusion la lumière blanche est composée de lumières de toutes les couleurs (violet, bleu, vert, jaune, orange, rouge). Elle peut être décomposée : par un prisme (morceau de matière transparente en forme de coin) par un réseau ( ensemble de traits très faiblement espacée)

III) Les lumières colorées On vient de voir que la lumière blanche peut être décomposée en une multitude de lumières colorées, mais l’inverse est il possible ? 1) Synthèse additive des couleurs (RVB) Il s’agit de mélanger des rayons de couleur À partir des trois couleurs primaires (rouge, vert et bleu) puis de remplir le tableau suivant. On peut le faire virtuellement avec le logiciel optikos

rouge éteint Éteint vert Bleu Eteint bleu Rouge Vert Bleu Jaune Faisceau 1 Faisceau 2 Faisceau 3 Couleur observée rouge éteint Éteint   vert Bleu Eteint bleu Rouge Vert Bleu Jaune Magenta Cyan Blanc

On retrouve le résultat de ces expériences dans le schéma ci-dessous rouge vert bleu cyan magenta jaune blanc

Par addition de lumières de couleurs primaires (rouge, vert, bleu) on obtient des nouvelles lumières de couleurs secondaires (cyan, magenta, jaune). C’est une synthèse additive ou RVB. C’est ainsi que fonctionne la télévision ou l’écran d’ordinateur (d’où les prises RVB en sortie de la télé)

2) Synthèse soustractive des couleurs (CMJ) Un peintre fabrique des couleurs en mélangeant des pigments et non des lumières. Chaque pigment « absorbe » des couleurs (il les soustrait). En ajoutant des pigments on absorbe certaines couleurs et donc on obtient une peinture de couleur différente !! Couleur de la peinture Lumière diffusée Lumière absorbée Magenta Jaune Magenta + jaune Rouge et bleue Toutes les autres Rouge et vert Toutes les autres Rouge Toutes les autres

On retrouve le résultat de ces expériences dans le schéma ci-dessous

Si on associe des filtres (qui absorbent certaines lumières colorées) on obtient de nouvelles couleurs : c’est la synthèse soustractive ou CMJ. C’est ainsi que fonctionnent les imprimantes ou les peintures en général!

Écrans de couleur éclairés par une lumière blanche 3) La couleur des corps Observations animation couleur des objets sur le site de Mr Fournat animation le poster sur le site de Mr Fournat Attention !!! lorsqu’on parle de couleur d’un objet, on parle de sa couleur lorsqu’il est éclairé par une lumière blanche !!! car si la lumière n’est pas blanche, sa couleur change !!! Écrans de couleur éclairés par une lumière blanche Réalise les expériences et complète le tableau

Couleur de la lumière incidente (celle qui éclaire l’écran) Couleur de l’écran Lumière diffusée (celle que renvoie l’écran) Blanche Blanc Vert rouge Blanche Verte Rouge Un objet de couleur éclairé par une lumière blanche diffuse la lumière de « sa couleur » il absorbe toutes les autres lumières

Écrans de couleur éclairés par des lumières colorées Réalise les expériences et complète le tableau Couleur de la lumière incidente (celle qui éclaire l’écran) Couleur de l’écran Lumière diffusée (celle que renvoie l’écran) verte Blanc Vert rouge Jaune (diffuse le rouge + le vert) Verte Verte aucune Verte

C’est pourquoi il faut toujours faire attention à la lumière en achetant des vêtements dans un magasin car le joli pull vert acheté dans un magasin où la lumière était légèrement verte peut être un joli pull jaune une fois sorti du magasin !!!  Un objet coloré éclairé par une lumière colorée ne diffuse que les lumières correspondant à sa couleur