PHYSIQUE-CHIMIE
Lumière
Objectif : comprendre la lumière
Sommaire
1. Propagation et décomposition de la lumière
La lumière est une onde électromagnétique qui se propage dans l’espace à une vitesse de 299 792 458 m/s dans le vide.
Elle peut être décomposée en plusieurs couleurs, appelées spectre lumineux. Les couleurs du spectre lumineux sont le rouge, l’orange, le jaune, le vert, le bleu, l’indigo et le violet.
La décomposition de la lumière peut être réalisée à l’aide d’un prisme, qui sépare les différentes couleurs de la lumière en fonction de leur longueur d’onde.
2. Réflexion de la lumière
La lumière peut être absorbée, réfléchie ou transmise lorsqu’elle rencontre un objet. Si la lumière est absorbée, l’objet apparaît noir. Si la lumière est réfléchie, l’objet apparaît de la couleur de la lumière réfléchie. Si la lumière est transmise, l’objet apparaît transparent.
La couleur d’un objet dépend de la lumière qu’il absorbe et de celle qu’il réfléchit. Par exemple, un objet rouge absorbe toutes les couleurs du spectre lumineux sauf le rouge, qu’il réfléchit.
3. Réfraction de la lumière
La lumière peut être déviée lorsqu’elle passe d’un milieu à un autre, ce qui est appelé la réfraction de la lumière. La réfraction est due à la différence de vitesse de propagation de la lumière dans les deux milieux. Exemple: Dans l’eau vs dans l’air
La réfraction de la lumière est gouvernée par la loi de Snell-Descartes, qui donne la relation entre l’angle d’incidence de la lumière, l’angle de réfraction et les indices de réfraction des deux milieux, l’indice de réfraction de l’air est de 1 .
La loi est n1 sin i1 = n2 sin i2
Les milieux transparents ont un indice de réfraction qui dépend de la longueur d’onde de la lumière. Cela se traduit par la dispersion de la lumière, qui est responsable de l’arc-en-ciel.
La réfraction et la dispersion de la lumière sont à la base de nombreuses applications pratiques, telles que les lentilles optiques, les télescopes, les microscopes, les fibres optiques et les prismes optiques.