Lumière et couleurs

I – Conditions de visibilité d’un objet L’objet doit émettre de la lumière (source primaire ou secondaire) Source primaire : produit de la lumière, comme le soleil, une lampe… Source secondaire : diffuse de la lumière, comme la lune, un mur, du papier… Condition 2 : La lumière émise par l’objet doit atteindre l’œil de l’observateur.

II – Rappels sur les caractéristiques de la propagation de la lumière 1- La lumière se propage dans le vide. 2- La lumière se propage dans les milieux matériels transparents. (Air, verre, eau…) 3- La lumière se propage en ligne droite. (dans un même milieu homogène et transparent)

III- Réflexion de la lumière Une réflexion se produit lorsque la lumière rencontre une surface opaque et polie. Ex : le miroir est constitué d'une couche de métal déposée sur une paroi de verre. Le verre servant à protéger le métal de l'oxydation par l'air Après avoir traversé le verre la lumière est réfléchie par la surface métallique.

Un peu de théorie… r = i

IV – Réfraction de la lumière 1- Mise en évidence du phénomène Vidéo Apparition d'une pièce de monnaie invisible

Que se passe-t-il lorsqu'un faisceau lumineux 2- Définitions Qu'est-ce qu'un dioptre ? Un dioptre est une surface qui sépare deux milieux transparents. Ex : surface séparant l'air et l'eau. surface séparant l'air et le verre. Que se passe-t-il lorsqu'un faisceau lumineux arrive sur un dioptre ? Une partie de la lumière subit une réflexion ; l'autre partie subit une réfraction. Qu'est-ce que la réfraction ? C'est le changement de direction d'un rayon lumineux à la traversée d'un dioptre.

3- Angles d’incidence et de réfraction Dioptre Normale au dioptre i est l’angle d’incidence i' est l’angle de réfraction Qu'est-ce qu'un indice de réfraction ? C'est une caractéristique du milieu transparent. i' est plus grand que i car l'indice du milieu B est plus petit que l'indice du milieu A. (loi de Descartes) milieu Air Eau Verre ou plexiglas indice n 1 1.33 1.5

V- Lumières colorées 1 – Nature de la lumière blanche Expérience 1 : Utilisation d’un spectroscope La lumière blanche observée à travers un spectroscope se décompose en plusieurs couleurs allant du violet au rouge.

Expérience 2 : le disque de Newton Lorsque le disque tourne vite, l’œil superpose les couleurs, et le disque apparaît blanc. Conclusion : La lumière blanche est composée de plusieurs couleurs allant du violet au rouge. Il est possible de recomposer la lumière blanche en mélangeant certaines couleurs.

Les trois couleurs primaires sont : le rouge, le vert, le bleu. (RVB) 2- Synthèse additive : On réalise une synthèse additive en superposant des faisceaux lumineux. Les trois couleurs primaires sont : le rouge, le vert, le bleu. (RVB) Grâce aux couleurs primaires, on peut recomposer n’importe quelle couleur. Lorsqu’on mélange les trois couleurs primaires, on obtient du blanc.

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3- Synthèse soustractive : On réalise une synthèse soustractive en enlevant des couleurs à la lumière blanche par la superposition de filtres colorés. Les trois couleurs primaires en synthèse soustractive sont différents de celles de la synthèse additive : le magenta, le jaune, le cyan. (MJC)

Pour simplifier le raisonnement, la lumière blanche est représentée par un mélange de trois couleurs : rouge, vert et bleu.

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4- Couleur d'un corps sous différents éclairages Sous une lumière blanche Sous une lumière rouge Sous une lumière verte

Absorption d'un corps