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La lumière

Les ondes électromagnétiques et les photons

La lumière est d’un point de vue physique ce qui est perçu par l’œil humain, c’est-à-dire des ondes électromagnétiques comprises entre 380 et 780 nm.

Les ondes électromagnétiques composent une grande famille, qui contient également les rayons X, les ultraviolets, les infrarouges, les micro-ondes, les ondes radio (FM, AM…), etc. Ces sous-familles d’ondes n’ont pas les mêmes caractéristiques et se distinguent notamment par leur longueur d’onde (donc également leur énergie), voir schéma ci-dessous :

Comme exprimé sur le schéma ci-dessus, une longueur d’onde est liée à une couleur : par exemple, une onde électromagnétique à 400 nm sera bleue, une à 500 nm sera verte et une à 700 nm sera rouge. Les ondes sont rarement produites sur une seule longueur d’onde (il s’agit dans ce cas d’une onde monochromatique) mais sur une ou des plage(s).

La combinaison de ces plages forment donc le spectre d’une lumière et peut être vu comme l’identité de la lumière. Les spectres sont très variables suivant les sources et il en existe une infinité. La lumière blanche peut être produite d’innombrables façons : il suffit pour cela de couvrir suffisamment le spectre entre 380 et 780 nm, sachant que des plages de longueurs d’ondes peuvent être (quasiment) non représentées dans un spectre qui produira quand même une lumière blanche.

 

Important : Plus le spectre électromagnétique d’une source est complet et homogène, plus la lumière sera qualitative et meilleur sera son rendu des couleurs.

 

Le photon est la particule élémentaire associée à l’onde électromagnétique lumineuse.

 

Le comportement

La lumière qui arrive sur une surface peut être réfléchie, absorbée, réfractée et transmise.

La lumière blanche est composée de différentes couleurs

La lumière blanche est un mélange de plusieurs longueurs d’onde visibles (donc de plusieurs couleurs). Réciproquement, il suffit de produire suffisamment de différentes longueurs d’ondes (donc différents couleurs) pour produire de la lumière blanche. Ce phénomène est très bien décrit dans la décomposition de la lumière à travers un prisme ou par exemple dans l’apparition d’un arc-en-ciel (la lumière du soleil est décomposée à travers les gouttes d’eau), voir schéma ci-dessous :

 

 

Suivant le type d’état de surface et de matériaux choisis – clair, opale, opaque, transparent, spéculaire, diffus, satiné, mat… - l’interaction entre la lumière et la matière sera différente.

 

 

 

Source : www.leclairage.fr

 

 

 

 

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