La lumiere
LA LUMIERE
La lumière s’oppose à l’obscurité. Il y a de la lumière quand il fait jour,
ou quand on allume une lampe.
Mais qu’est-ce que la lumière ? D’où vient-elle ? Comment se propage-t-elle ?
La question de la nature de la lumière est l’une des plus anciennes énigmes de la science.
Les sources et les recepteurs de la lumiere
Si le Soleil et un arbre sont bien tous les deux « visibles », le premier semble
produire lui-même la lumière qui nous parvient, tandis que le second a besoin d’être
éclairé pour être vu. Il existe donc deux types de source lumineuse : les sources primaires
et les sources secondaires.
Les sources primaires de lumière
Une source primaire de lumière, comme le Soleil ou l’écran d’un ordinateur, produit
elle-même la lumière qui nous parvient. Le Soleil ou une ampoule électrique émettent
par ailleurs de la chaleur : ce sont des corps incandescents. D’autres types de sources
primaires existent, comme les lasers, les lucioles ou une lampe au néon.
Les sources secondaires et la diffusion de la lumière
Une source secondaire de lumière, comme un arbre ou une personne, ne peut être vue que si
elle est éclairée. La lumière est projetée sur l’objet qui en réfléchit une partie
(l’autre partie étant absorbée) : on dit que la lumière est diffusée par l’objet.
Toutes les sources secondaires ne diffusent pas la lumière de la même façon. Par exemple,
le miroir d’un phare réfléchit dans une direction particulière toute la lumière qu’il
reçoit de la lampe, nous permettant d’observer cette lumière à très grande distance.
Un arbre diffuse moins de lumière qu’un miroir, mais il le fait dans toutes les directions.
Un objet totalement noir ne réfléchit quasiment pas de lumière. La Lune tire sa luminosité
de la lumière du Soleil qu’elle réfléchit dans toutes les directions, notamment vers la Terre.
Les récepteurs de lumière
Les récepteurs de lumière détectent la lumière et la transforment en un type d’information.
Il en existe de très simples — comme la pellicule d’un appareil photo qui convertit la
lumière en énergie chimique — ou de plus élaborés — comme une cellule photoélectrique qui
convertit la lumière en signal électrique.
L’œil humain est un récepteur de lumière particulièrement sophistiqué : il s’adapte aux
conditions de luminosité, permet de voir de près comme de loin et distingue les couleurs.
La propagation de la lumiere
Le trajet de la lumière dans un milieu peut être représenté par un segment de droite
appelé rayon lumineux.
La lumière se propage en ligne droite dans les milieux homogènes
Dans les milieux homogènes (même composition en tout point) et transparents (comme l’eau,
l’air, le verre, etc.), la lumière se propage en ligne droite sans être atténuée, ou très peu.
Diffusion et réflexion de la lumière
Lorsqu’elle rencontre un objet, la lumière est partiellement diffusée par cet objet (qui
devient une source secondaire de lumière) : c’est la réflexion de la lumière (le vide est
un milieu transparent parfait, dans lequel la lumière n’est ni absorbée, ni réfléchie).
Absorption et réfraction de la lumière
L’autre partie du rayon lumineux est absorbée par l’objet.
Si l’objet est opaque, la lumière absorbée ne peut traverser l’objet.
Si l’objet est translucide ou transparent, une partie de la lumière absorbée peut
traverser l’objet en changeant généralement de direction : c’est la réfraction de la lumière.
C’est pour cela qu’il est difficile de déterminer l’emplacement exact d’un objet plongé dans
l’eau : il semble se trouver plus proche de la surface qu’il ne l’est vraiment, du fait de
la réfraction des rayons lumineux. De même, une règle plongée dans un verre d’eau ne semble
plus très droite lorsqu’on la regarde à travers le verre.
OK-2Power
Mai 2008