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L'actu des juniors

Pas de couleur sans lumière !

Avril 2015

L’année 2015 est l’année internationale de la lumière et des techniques utilisant la lumière. Tout au long de l'année, des expositions, conférences et animations seront organisées un peu partout dans le monde. Cet événement est l’occasion de rappeler l’importance de la lumière et de ses technologies (tels le laser, les fibres optiques, etc.) dans notre vie quotidienne. Mais qu’est-ce que la lumière au juste ? Et quel rôle joue-t-elle dans notre perception des couleurs ?

© denis_333 - Fotolia.com
Qu’est-ce que la lumière ?

La lumière est une onde électromagnétique composée de petites particules qu’on appelle des photons.  La lumière peut circuler dans le vide et dans les milieux transparents (air, eau, gaz, verre, etc.). La lumière se déplace très vite, à près de 300 000 kilomètres par seconde. En une seconde, la lumière a le temps de faire plus de 7 fois le tour de la Terre !
La branche de la physique qui étudie la lumière et la vision est l’optique. Le plus souvent quand on parle de lumière on s’intéresse à la lumière visible par l’œil humain. Mais il existe en réalité des lumières invisibles à notre œil !

Le spectre électromagnétique

Ondes radio, micro-ondes, infrarouges, ultraviolets, rayons X… Toutes ces ondes sont aussi des ondes électromagnétiques. La lumière visible par l’œil humain ne représente donc qu’une infime partie du spectre électromagnétique. Nous ne voyons par exemple que jusqu’à un certain niveau de rouge et de violet, ce qui correspond aux couleurs de l’arc-en-ciel. Certains animaux parviennent à voir des ondes que nous ne pouvons percevoir. Le moustique par exemple voit certains infrarouges, c’est pourquoi, même la lumière éteinte, il arrive à repérer notre corps chaud qui émet des infrarouges ! Les abeilles, quant à elles, parviennent à voir certains ultraviolets. Elles peuvent ainsi voir des lignes sur les pétales des fleurs qui indiquent comment aller jusqu’au nectar, plus facile pour elle de trouver leur chemin pour butiner !

Spectre électromagnétique : rayons gamma, rayons X, ultraviolets, lumière visible, infrarouges, micro-ondes, ondes radio © grafonom - Fotolia.com
Comment perçoit-on la lumière ?

Nous pouvons observer la lumière grâce à notre organe de la vision, l’œil, et notamment grâce à la rétine, membrane placée au fond de l’œil qui est sensible à la lumière.  Il existe parmi les animaux au moins une quarantaine d’organes visuels différents que nous appelons « œil ». Les yeux les plus simples font uniquement la différence entre lumière et obscurité alors que les yeux les plus complexes, comme l’œil humain, permettent de distinguer les formes et les couleurs.

Voir sans lumière ?

Le Soleil, et certains objets telles les bougies ou les lampes, émettent directement de la lumière. La lumière permet de rendre visibles les objets qui nous entourent, sans elle nous ne pouvons pas voir. Quand il y a peu de lumière, ce qui apparaît pour nous comme très obscur ne l’est pas forcément pour certains animaux. Les chiens et chats, par exemple, ont une meilleure vision de nuit que nous. Grâce à leurs pupilles qui s’élargissent la nuit, leurs yeux laissent entrer plus de lumière et ils voient ainsi mieux ce qui les entourent. Et quand il n’y a aucune source de lumière perceptible ?  Dans ce cas nous sommes tous plongés dans l’obscurité totale et ne voyons rien. 

Traces de lumières colorées capturées avec un appareil photo © gyn9038 - Thinkstock by Getting Images
La couleur des objets

Un objet reçoit de la lumière, en absorbe une partie et renvoie le reste. C’est cette lumière renvoyée jusqu’à nos yeux qui détermine la couleur de l’objet que nous voyons. La plupart des êtres humains ont à peu près la même perception des couleurs, une pomme qui renvoie la couleur rouge apparaît rouge pour tous. Cependant, certaines personnes ont des problèmes de perception des couleurs, leur œil ne détecte pas certains rouges ou verts ou bleus à cause d’une déficience de leur rétine, c’est le cas des daltoniens.

Le blanc et le noir
Un objet qui absorbe toutes les lumières colorées nous apparaît noir alors qu’un objet qui renvoie toutes les lumières colorées nous apparaît blanc. L’objet noir qui a absorbé toute la lumière l’a transformée en chaleur, c'est pour cela qu'un vêtement noir est plus chaud qu'un vêtement blanc.

Pour aller plus loin...

Un article rédigé par la Cerise cacao à partir des sources suivantes :

Scio ; Culture sciences physique ; Wikipédia

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