Sources de lumières primaires La lumière est produite et émise par la source

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1 1. Rappels cinquième 2. Le milieu transparent 3. Le milieu translucide 4. Le milieu opaque 5. Le filtre 1. Rappels cinquième Sources de lumières primaires La lumière est produite et émise par la source Objet diffusant Il reçoit et diffuse la lumière (Tout ou partie de cette lumière) Il peut être lui-même source de lumière, il est alors une source de lumière secondaire Capteur de lumière : Les yeux Il reçoit la lumière et réagit Si un capteur de lumière ne reçoit rien ou s il n est pas assez sensible il ne va pas réagir. Pour nous si nos yeux ne reçoivent pas de lumière ou s ils ne sont pas assez sensibles à cette lumière, ils ne vont pas réagir il n y aura pas d information transmise au cerveau on verra donc du noir Pour voir un objet, l'œil doit recevoir de la lumière provenant de cet objet. Une source primaire de lumière est un corps qui produit et émet lui-même de la lumière. Une source secondaire de lumière est un corps qui reçoit la lumière qu'il diffuse. Un objet diffusant éclairé par une source primaire diffuse la lumière reçue (Tout ou partie de cette lumière) : il peut constituer une source secondaire de lumière. Un objet qui ne diffuse aucune lumière sera vue noir 1

2 1 : rayons lumineux incident 2 : rayons lumineux absorbés 3 : rayons lumineux transmis 4 : rayons lumineux diffusés 5 : rayons lumineux réfléchies Le milieu est transparent,, les rayons lumineux sont transmis sans changement de direction et sans être ou très peu réfléchies Le milieu est translucide, il laisse passer la lumière mais elle est diffusée dans toutes les directions, il n y aura pas de formation d une image. Le milieu est opaque,, il ne laisse pas passer les rayons lumineux, soit il les absorbe, soit il les diffuse Le filtre est un milieu transparent il laisse donc passer les rayons lumineux sans qu ils ne change de direction, mais, il ne laisse pas passer toutes les lumières colorées. 2

3 2. Transparence Définition Quand la lumière incidente traverse un milieu sans être, ou, très peu diffusée, on dit que le milieu est transparent. Remarque La transparence dépend de plusieurs facteurs, en effet, quand la lumière traverse le milieu, elle peut subir des modifications, dans sa couleur, son intensité, sa direction. Conclusion Un corps transparent transmet la lumière sans la diffuser et sans la modifier dans sa direction. Exemples Le verre, l air, l eau, le vide 3. Translucide Définition Une partie de la lumière incidente est transmise, le reste est soit absorbé, soit diffusé. La lumière transmise est diffusée aussi. Conclusion Un corps translucide diffuse la lumière qui le traverse, et, une partie de la lumière qu il reçoit Exemples Le verre dépoli, une vitre embuée, le brouillard, le filtre coloré. 3

4 Le filtre coloré rouge Un filtre coloré est éclairé par des lumières bleu (B), rouge (R), vert (V), le rouge est transmis, le bleu est absorbé, le vert aussi. Le filtre coloré rouge est transparent il transmet la lumière rouge sans la diffuser et sans modifier sa direction. Lumière incidente lumière absorbée lumière transmise 4. Opaque Définition Quand la lumière incidente, ou, une partie de celle-ci, est diffuséefusée dans toute les direction, le reste étant absorbé, le milieu est dit opaque. Selon la lumière qui les baigne, les corps opaques apparaissent plus ou moins clairs, brillants, mats, colorés ou non. La surface extérieure intervient pour changer cet aspect. L aspect coloré des corps éclairés provient de la couleur de la lumière incidente qu ils reçoivent et la diffusion de celle-ci. Remarque Le miroir est corps opaque qui renvoie la lumière dans une seule direction. On dit qu il réfléchit cette lumière A savoir Quand la lumière incidente traverse un milieu sans être, ou, très peu diffusé, on dit que le milieu est transparent. Un corps transparent transmet la lumière sans la diffuser et sans la modifier. Si une partie de la lumière incidente est transmise, le reste est soit absorbé, soit diffusé, le milieu est dit translucide. Si la lumière incidente, ou, une partie de celle-ci, est diffusée dans toutes les directions, le reste étant absorbé, le milieu est dit opaque. 4

5 DECOMPOSITION DE LA LUMIERE BLANCHE PAR UN PRISME Histoire des sciences Le trichromatisme 1. Expérience de Newton ( ) : Un prisme, en optique, est un objet taillé dans un milieu transparent comme le verre ou le plexiglas, de forme particulière (3 faces rectangulaires, 2 faces triangulaires, planes) -Placer le prisme sur le trajet de la lumière provenant du Soleil ou d ' une lampe à incandescence (Faire arriver les rayons lumineux sur une des faces rectangulaires). -Une fente et des lentilles permettent de régler la convergence du faisceau lumineux. -On observe sur l ' écran toutes les couleurs de l ' arc-en-ciel: Violet, Indigo, Bleu, Vert, Jaune, Orange, Rouge -La lumière blanche est composée d'une infinité de radiations colorées. -On appelle spectre la figure colorée obtenue sur l'écran. -Un prisme dévie les rayons lumineux et permet de décomposer (de disperser) la lumière blanche. -Remarque: Un arc-en-ciel résulte de décomposition de la lumière du Soleil par les gouttelettes de pluie qui se comportent comme le prisme. Si on remplace le prisme par un réseau on obtient les mêmes spectres colorés. 2. Lumières monochromatiques et lumières polychromatiques : Dans le dispositif précédent interposer, sur le trajet de la lumière incidente, un filtre coloré rouge. La lumière obtenue est déviée par le prisme mais elle n ' est pas décomposée. Son spectre est constitué d'une large zone rouge. On remplace la source de lumière blanche par un laser émettant un faisceau de lumière rouge. Le faisceau est dévié par le réseau mais les spectres obtenus sont constitués d'un seul point lumineux rouge. Une lumière monochromatique est une lumière qui ne peut pas être décomposée par un prisme La lumière sortant du filtre est presque monochromatique. La lumière issue d ' un laser est constituée d ' une seule radiation colorée: elle est monochromatique. Une radiation monochromatique correspond à une couleur déterminée. La lumière blanche est un mélange de radiations monochromatiques : elle est dite polychromatique. Son spectre est continu : il est composé d'une succession de couleurs sans discontinuités. 5

6 2. Analyse de la lumière blanche On peut analyser la lumière avec un réseau. On obtient sa décomposition en un ensemble de raies de couleurs appelé spectre. La lumière du jour et celle d ' une lampe à incandescence donnent un spectre continu: la suite des couleurs va progressivement du rouge au violet, sans séparation. On appelle lumière blanche une lumière donnant ce spectre. Une lumière blanche est composée d'un ensemble continu de lumières colorées. Spectre d'une lumière de couleur Spectre de la lumière blanche. Violet, indigo, bleu, vert, jaune, orangé, rouge. Si on place un filtre de couleur devant une lampe de lumière blanche, on obtient une lumière de la couleur du filtre. Le spectre de cette lumière ne contient plus toutes les couleurs, certaines ont été absorbées par le filtre, les autres traversent le filtre : elles sont transmises. Spectre de la lumière rouge. Spectre de la lumière bleue. Spectre de la lumière verte. 6