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

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

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

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

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

5 I 2. La synthèse additive des couleurs I 2. a) Dispositif expérimental Source de lumière de couleur Ecran Verte e

6 I 2. b) Observation et conclusion La superposition des trois lumières de couleurs primaires (rouge, vert, bleu) conduit à une lumière de couleur blanche : ROUGE + VERT + BLEU = BLANC La superposition de deux lumières de couleurs primaires conduit à une lumière de couleur secondaire : 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.

7 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. Filtre de couleur MAGENTA Lumière blanche Vert Lumière de couleur MAGENTA BLANC - VERT = MAGENTA

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

9 La superposition des trois filtres de couleurs primaires (cyan, magenta, jaune) conduit à l absence 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).

10 II 2. La couleur des objets Lumière blanche Vert Lumière de couleur ROUGE 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 qu elle diffuse.

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

12 CD ROM Le secret des couleurs, séquence Noir comme un citron Placé dans l obscurité, 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 qu il diffuse. Un objet coloré, éclairé, diffuse une lumière colorée correspondant à sa propre couleur. Il absorbe les autres lumières colorées. La couleur d un objet dépend de la lumière qui l éclaire. Il a la couleur de la lumière qu il diffuse.