Qu'est-ce que la lumière ?

I- Qu'est ce que la lumière ?

La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques qui se propagent depuis les sources de lumière (lampes, étoiles, flammes ...) jusqu'aux récepteurs de lumière (œil, plaque photographique, caméra vidéo …)

Une source de lumière transforme une forme d'énergie qui l'alimente, (électrique, chimique, thermique) en énergie lumineuse. La lumière transporte cette énergie jusqu'au récepteur.

Par exemple, une lampe électrique transforme une partie de l'énergie électrique qu'elle reçoit en énergie lumineuse.

II- Comment la lumière se propage t-elle ?

La lumière se déplace en ligne droite dans tout milieu transparent homogène, en particulier le vide ou l'air. Elle peut en revanche changer de trajectoire lors du passage d'un milieu à un autre.

Dans le vide, la lumière se déplace à une vitesse strictement fixe. On trouve d'ailleurs souvent l'affirmation « la vitesse de la lumière est constante », le « dans le vide » étant alors sous-entendu.

La lumière est un peu plus lente dans l'air, et notablement plus lente dans l'eau. Le principe de Fermat ou les lois de Descartes permettent de déduire les changements de trajectoire de la lumière lorsqu'elle passe d'un milieu à l'autre en fonction de sa vitesse dans chacun des milieux.

La lumière blanche peut d'ailleurs être décomposée, par exemple si elle traverse un prisme (les faisceaux prennent des directions différentes selon leur longueur d'onde, et donc selon leur couleur pour la lumière visible).

La lumière n'est perçue par un récepteur que si elle va directement dans sa direction. Cela peut paraître évident, mais dans les bandes dessinées, on voit souvent un cône jaune sortir d'une lampe, alors qu'un observateur qui ne se trouve pas directement dans le faisceau ne percevra la lumière que si une partie est redirigée. Pour mettre en évidence un faisceau, il faut qu'il traverse un nuage de fumée ou de poussière (raison pour laquelle les boîtes de nuits combinent les lasers et les fumées).

III- Qu'est ce qu'une couleur ?

Les couleurs sont la partie visible du rayonnement électromagnétique soit, pour l’œil humain, les longueurs d'ondes comprises environ entre 400 et 800 nanomètre.

Il ne faut jamais confondre couleur, notion perceptive, et longueur d'onde (vibration), notion Physique. L'arc-en-ciel, étant le spectre des longueurs d'ondes monochromatiques, ne comporte qu'un faible sous-ensemble des couleurs visibles par l'œil humain (mais a contrario contient des longueurs d'ondes invisibles à l'œil humain). Le rose, par exemple, n'y figure pas : il s'agit d'un panachage qui ne peut restituer aucune longueur d'onde monochromatique. Le rose est en effet constitué par l'accumulation de plusieurs ondes monochromatiques.

C'est Isaac Newton, qui de 1670 à 1672 a étudié la réfraction de la lumière, il démontra qu’un prisme décompose la lumière blanche en un spectre

...