Chapitre Opt-2 La couleur des objets Les couleurs sont-elles dans les objets ou dans la lumière qui les éclaire ?

I – ETUDE DE LA LUMIERE DU SOLEIL Les couleurs obtenues sur lécran forment le spectre de la lumière blanche. I – 1. Décomposition de la lumière I – 1. a) Expérience historique de Sir Isaac NEWTON prisme Ecran percé écran Lumière du Soleil Le prisme décompose la lumière quil reçoit.

I – ETUDE DE LA LUMIERE DU SOLEIL Pour le spectroscope à réseau, les stries du réseau sont parallèles à la fente fine par où entre la lumière dans le tube. I – 1. Décomposition de la lumière I – 1. b) Expérience avec un spectroscope à réseau Réseau Lumière blanche du Soleil Spectroscope à réseau Tube épais aux parois intérieures noires Fente fine Un réseau est une plaque de verre ou de matière plastique transparente sur laquelle sont réalisées de très fines rayures invisibles à lœil nu, équidistantes et parallèles.

Lobservateur qui regarde la lumière blanche du Soleil à travers un spectroscope à réseau voit ceci Ordre 0 Ordre +1 Ordre +2Ordre -1Ordre -2 On constate que le réseau fournit plusieurs spectres qui sont répartis de manière symétrique de part et dautre dune tâche blanche. Les spectres de droite ont lordre des couleurs inversés par rapport aux spectres de gauche. La lumière blanche est composée dune infinité de lumières de couleurs qui constituent son spectre.

I – 2. La synthèse additive des couleurs I – 2. a) Dispositif expérimental Ecran Source de lumière de couleur … Rouge Verte Bleue

I – 2. b) Observation et conclusion La superposition des trois lumières de couleurs primaires (rouge, vert, bleu) conduit à une lumière de couleur blanche : La superposition de deux lumières de couleurs primaires conduit à une lumière de couleur secondaire : ROUGE + VERT + BLEU = BLANC ROUGE + VERT = JAUNE ROUGE + BLEU = MAGENTA VERT + BLEU = CYAN On parle de synthèse additive des couleurs car on obtient la lumière de couleur blanche par superposition (addition) des lumières de couleurs primaires.

II – ORIGINE DE LA COULEUR DES OBJETS II – 1. Synthèse soustractive des couleurs Les filtres colorés sont des lames de verre ou de matière plastique transparente et colorées. Ils transmettent la lumière de leur propre couleur. Rouge Vert Bleu Lumière blanche Filtre de couleur MAGENTA Lumière de couleur MAGENTA Rouge Bleu BLANC - VERT = MAGENTA

Rouge Vert Bleu Lumière blanche Filtre de couleur JAUNE Lumière de couleur JAUNE Rouge Vert BLANC - BLEU = JAUNE Rouge Vert Bleu Lumière blanche Filtre de couleur CYAN Lumière de couleur CYAN Vert Bleu BLANC - ROUGE = CYAN

La superposition des trois filtres de couleurs primaires (cyan, magenta, jaune) conduit à labsence de lumière (noir). La superposition de deux des trois filtres de couleurs primaires (cyan, magenta, jaune) conduit à une lumière de couleur primaire (rouge, vert ou bleu).

II – 2. La couleur des objets Eclairée par la lumière blanche du Soleil ou la lumière des trois projecteurs de lumière de couleur primaire (rouge, vert, bleu) simultanément, la pomme rouge se comporte comme un filtre rouge : elle absorbe toutes les lumières de couleur contenues dans la lumière blanche exceptée la lumière de couleur rouge quelle diffuse. Rouge Vert Bleu Lumière blanche Lumière de couleur ROUGE Rouge

Eclairée en lumière de couleur bleue, elle absorbera totalement cette lumière : la pomme rouge apparaîtra noire. Bleu Lumière de couleur BLEUE ABSENCE de lumière

Placé dans lobscurité, le citron éclairé par la lumière de couleur rouge paraît rouge, éclairé par la lumière de couleur verte, le citron apparaît vert. Par contre éclairé avec la lumière de couleur bleue, le citron apparaît noir. Le citron se comporte comme un filtre jaune, il absorbe toutes les lumières de couleur contenues dans la lumière blanche excepté les lumières de couleur rouge, vert et jaune quil diffuse. Un objet coloré, éclairé, diffuse une lumière colorée correspondant à sa propre couleur. Il absorbe les autres lumières colorées. La couleur dun objet dépend de la lumière qui léclaire. Il a la couleur de la lumière quil diffuse. CD ROM Le secret des couleurs, séquence Noir comme un citron