Spectre
Cet article porte sur le spectre visible. Pour toutes les autres utilisations, voir : Spectre (désambiguïsation)
Un spectre, au pluriel : spectres, est une bande de plusieurs couleurs : violet, indigo, bleu, vert, jaune, orange et rouge. Un spectre peut être vu si la lumière du Soleil passe à travers un prisme et se rassemble sur un écran blanc. Ce spectre visible fait partie du spectre électromagnétique plus large.
Un exemple naturel de spectre est l'arc-en-ciel. Le mot "spectre" a été utilisé pour la première fois par des scientifiques étudiant l'optique. Ils ont utilisé ce mot pour décrire l'arc-en-ciel des couleurs en lumière visible lorsqu'elles sont séparées à l'aide d'un prisme. Le spectre vu lorsque la lumière passe à travers un prisme est un exemple de dispersion de la lumière. Le matériau à partir duquel le prisme est fabriqué a un indice de réfraction n différent de celui de l'air. Habituellement, nprisme est plus grand que nair, et nair est considéré comme étant approximativement un. Cela implique que la lumière voyage un peu plus lentement dans le matériau du prisme que dans l'espace qui l'entoure. L'angle de réfraction peut être déterminé à partir de l'angle d'incidence et des indices de réfraction en utilisant la loi de Snell.
La raison pour laquelle la lumière blanche se sépare en ses composantes colorées au lieu de rester blanche est que les longueurs d'onde plus courtes sont plus réfractées, ou courbées, que les longueurs d'onde plus longues. Ainsi, le rouge, ayant la plus grande longueur d'onde visible, apparaîtra le plus près de la ligne perpendiculaire à la surface du matériau (la normale), c'est-à-dire qu'il sera le moins courbé. La lumière violette, ayant la plus petite longueur d'onde dans le spectre visible, sera la plus courbée. L'arc-en-ciel produit sera toujours dans le même ordre : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet.
Le spectre dans un arc-en-ciel
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce qu'un spectre ?
R : Un spectre est une bande de plusieurs couleurs, dont le violet, l'indigo, le bleu, le vert, le jaune, l'orange et le rouge. On peut l'observer en faisant passer la lumière du Soleil à travers un prisme et en la laissant s'accumuler sur un écran blanc.
Q : Qu'est-ce que la spectroscopie ?
R : La spectroscopie est l'étude des spectres.
Q : Qu'est-ce qui provoque la séparation de la lumière blanche en ses différentes couleurs ?
R : Les courtes longueurs d'onde sont réfractées davantage que les grandes longueurs d'onde, ce qui entraîne la séparation de la lumière blanche en ses différentes couleurs.
Q : Comment la loi de Snell détermine-t-elle l'angle de réfraction ?
R : La loi de Snell détermine l'angle de réfraction en utilisant l'angle d'incidence et les indices de réfraction.
Q : Pourquoi le rouge apparaît-il le plus proche de la ligne perpendiculaire au matériau de surface ?
R : Le rouge apparaît le plus près de cette ligne parce qu'il a la plus grande longueur d'onde visible et qu'il sera le moins courbé lorsqu'il passera à travers un prisme.
Q : Y a-t-il toujours un ordre dans les arcs-en-ciel produits par les prismes ?
R : Oui, les arcs-en-ciel produits par les prismes sont toujours dans cet ordre : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet.
