Lumière
La lumière est une forme de rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde peut être détectée par l'œil humain. Il s'agit d'une petite partie du spectre électromagnétique et du rayonnement émis par les étoiles comme le soleil. Les animaux peuvent également voir la lumière. L'étude de la lumière, connue sous le nom d'optique, est un domaine de recherche important de la physique moderne. Lorsque la lumière frappe un objet opaque, elle forme une ombre.
La lumière est un rayonnement électromagnétique qui présente les propriétés des ondes et des particules. La lumière existe sous forme de minuscules paquets d'énergie appelés photons. Chaque onde a une longueur d'onde ou une fréquence. L'œil humain voit chaque longueur d'onde comme une couleur différente. Les arcs-en-ciel montrent le spectre entier de la lumière visible. Les différentes couleurs, qui se déplacent à partir des bords extérieurs, sont généralement le rouge, l'orange, le jaune, le vert, le bleu, l'indigo et le violet. Les autres couleurs ne peuvent être vues qu'avec des caméras ou des instruments spéciaux : Les longueurs d'onde inférieures à la fréquence du rouge sont appelées infrarouges, et supérieures à celle du violet sont appelées ultraviolettes.
Les autres principales propriétés de la lumière sont l'intensité, la polarisation, la phase et le moment angulaire orbital.
En physique, le terme "lumière" désigne parfois le rayonnement électromagnétique de n'importe quelle longueur d'onde, qu'il soit visible ou non. Cet article concerne la lumière visible. Lisez l'article sur les rayonnements électromagnétiques pour connaître le concept général.
La loi de la réflexion est ce qui nous permet de voir un objet réfléchi dans un miroir.
Des rayons de lumière brillent à travers des motifs métalliques dans une gare
À propos de la lumière
Dans le vide, la lumière se déplace à la vitesse de la lumière, qui est de 299 792 458 mètres par seconde (ou environ 186 282 miles par seconde). Cela signifie qu'il faut environ 8 minutes à la lumière pour atteindre la Terre depuis le Soleil. Dans le verre, elle se déplace à environ deux tiers de sa vitesse.
La lumière se déplace en ligne droite, créant des ombres lorsque le chemin de la lumière est bloqué. Les choses plus solides auront une ombre plus sombre, les choses plus claires auront une ombre plus claire, et les choses transparentes n'auront pas ou très peu d'ombre. La lumière peut traverser les objets transparents le plus facilement. Lorsque la lumière n'est pas dans le vide, elle se déplace plus lentement que sa vitesse maximale. La lumière la plus lente jamais enregistrée s'est déplacée à 39 miles par heure. Nos yeux réagissent à la lumière ; lorsque nous voyons quelque chose, nous voyons la lumière qu'elle réfléchit, ou la lumière qu'elle émet. Par exemple, une lampe émet de la lumière, et tout ce qui se trouve dans la même pièce que la lampe réfléchit sa lumière.
Chaque couleur de lumière a une longueur d'onde différente. Plus la longueur d'onde est courte, plus la lumière a d'énergie. La vitesse à laquelle la lumière se déplace ne dépend pas de son énergie. Traverser des objets partiellement clairs peut ralentir la lumière de façon très limitée.
La lumière blanche est composée de plusieurs couleurs de lumière différentes qui s'additionnent. Lorsque la lumière blanche traverse un prisme, elle se divise en différentes couleurs et devient un spectre. Le spectre contient toutes les longueurs d'onde de la lumière que nous pouvons voir. La lumière rouge a la plus grande longueur d'onde, et la lumière violette (pourpre) la plus courte.
La lumière ayant une longueur d'onde plus courte que le violet est appelée lumière ultraviolette. Les rayons X et les rayons gamma sont également des formes de lumière dont la longueur d'onde est encore plus courte que celle de l'ultraviolet. La lumière ayant une longueur d'onde plus longue que le rouge est appelée lumière infrarouge. Les ondes radio sont une forme de rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde est encore plus longue que celle de la lumière infrarouge. Les micro-ondes qui sont utilisées pour chauffer les aliments dans un four à micro-ondes sont également une forme de rayonnement électromagnétique. Nos yeux ne peuvent pas voir ces types d'énergie, mais il existe des caméras qui peuvent les voir. Les différentes formes de lumière, visibles et invisibles, constituent le spectre électromagnétique.
Lorsque la lumière est réfractée dans les gouttes de pluie, un arc-en-ciel se forme. La goutte de pluie agit comme un prisme et réfracte la lumière jusqu'à ce que nous puissions voir les couleurs du spectre.
Couleur
La lumière et la couleur sont des formes d'informations analogiques. Cependant, les caméras électroniques et les écrans d'ordinateur fonctionnent avec des informations numériques. Les appareils photo électroniques ou les scanners de documents font une version numérique d'une image couleur en séparant l'image couleur en trois images distinctes : rouge, verte et bleue. Plus tard, un affichage numérique utilise des pixels de ces trois couleurs seulement. Les écrans d'ordinateur n'utilisent que ces trois couleurs à des niveaux de luminosité différents. Le cerveau les combine pour voir toutes les autres couleurs de l'image.
Les gens pensent que les objets ont une couleur. C'est parce que les molécules qui composent l'objet absorbent certaines ondes lumineuses, laissant les autres ondes lumineuses rebondir. L'œil humain voit les longueurs d'onde de toute la lumière qui n'a pas été absorbée, et la combinaison de celles-ci laisse au cerveau l'impression d'une couleur.
Rayons laser
L'arc-en-ciel à Budapest montre les couleurs du spectre visible.
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce que la lumière ?
R : La lumière est une forme de rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde est détectable par l'œil humain. La lumière est à la fois une onde et une particule, et une forme d'énergie composée de minuscules paquets appelés photons.
Q : Comment appelle-t-on l'étude de la lumière ?
R : L'étude de la lumière est connue sous le nom d'optique.
Q : Comment la lumière interagit-elle avec les objets opaques ?
R : Lorsque la lumière frappe un objet opaque, elle forme une ombre.
Q : Comment la lumière interagit-elle avec les objets transparents ?
R : Lorsque la lumière frappe un objet transparent, elle le traverse presque entièrement sans laisser d'ombre.
Q : Quelles sont les couleurs de l'arc-en-ciel, du bord extérieur au bord intérieur ?
R : Les couleurs de l'arc-en-ciel, du bord extérieur au bord intérieur, sont le rouge, l'orange, le jaune, le vert, le bleu, l'indigo et le violet.
Q : Quel est le nom donné aux longueurs d'onde inférieures à la fréquence rouge ?
R : Les longueurs d'onde inférieures à la fréquence rouge sont appelées infrarouges.
Q : Quelle est la principale source de lumière de la Terre ?
R : La principale source de lumière de la Terre est le soleil.
