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La couleur, qu'es ce que c'est ?

Entre lumières, ondes électromagnétiques

Anonyme
    24 octobre 2011 à 14:20:13

    Bonjour à tous,

    Pour mes études en Arts Appliqués, je m'intéresse à la notion de couleur en physique. Après quelques recherches, je suis tombé sur cette définition, que j'ai ensuite essayé d'expliquer :

    La couleur est la perception que nous avons des différentes longueurs d’onde qui constituent la lumière visible.


    Dans mon explication, et afin d'être le plus précis possible, j'ai commencé par évoqué ce qu'es une onde électromagnétique puis enfin ce qu'es la lumière :

    Citation

    Autour de nous, se trouves une infinité de particules chargées (positivement ou négativement). Nous sommes par exemple, composé d’atomes qui eux-mêmes sont composés d’électrons (particules chargées négativement), de neutrons (particules électriquement neutres) et de protons (particules chargés positivement).

    Ces particules chargés s’attirent ou se repoussent (deux particules de même charges s’attirent, tandis que deux particules chargés opposées se repoussent). Ce phénomène s’observe par exemple en rapprochant deux aimants.

    Ce déplacement créé un champ électromagnétique.

    Si on crée une petite perturbation de ce champ, par exemple en faisant vibrer des particules chargées, elle se propage : elle ne reste pas sur place, elle se déplace. Cette perturbation qui se propage est l’onde.

    Une onde électromagnétique est donc le phénomène de propagation d’une perturbation dans un milieu matériel sans transport de matière.

    Ces ondes sont (entre autre) caractérisés par leurs longueurs d’ondes. C'est une grandeur qui s'exprime en unité de longueur, et qui peut varier du millionième de millionième de mettre au kilomètre.

    L’œil humain n'est sensible qu'aux rayonnements dont la longueur d'onde se situe grossièrement entre 0,38 et 0,75 millionièmes de mètre (0,38 à 0,75 micromètres, notés "µm"). En deçà et au-delà de ça, nous ne percevons pas les longueurs d’ondes. Parmi les ondes électromagnétiques que nous ne pouvons pas voir, il y a notamment les rayons X, les ondes radio, les ultraviolets (responsables de notre bronzage), ou encore les infra-rouges (que nous ne voyons pas, mais que nous pouvons ressentir sous forme de chaleur): toutes ces ondes sont de même nature.

    La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain.
    Selon la valeur de leur longueur d'onde, nous percevons chaque onde comme une lumière d'une certaine couleur. Ainsi, si nous regardons une lampe qui émet une lumière de longueur d'onde 0,4 µm, nous la verrons violette.



    Si je poste sur ce forum, c'est pour savoir si ce début d'explication est exacte ? J'ai peut être mal compris certaines choses.

    Ensuite, j'ai plusieurs autres questions :

    1. Le soleil, qui émet de la lumière blanche, donc des ondes électromagnétiques, créé donc une perturbation sur son champ magnétique ? Quel est cette perturbation ?

    2. Quand nous observons une pomme rouge, on observe les rayons du soleil qui sont réfléchi vers la pomme non ? Si c'est bien ça, quand on observe uniquement un rayon (avant qu'il soit réfléchi), qu'observe-t-on ?


    Merci de votre aide. :)
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      24 octobre 2011 à 14:31:31

      Première lecture : http://sciences.siteduzero.com/tutoriel-3-552251-lumiere-sur-la-lumiere.html

      La lumière est en fait porté par le photon : http://fr.wikipedia.org/wiki/Photon

      Le photon est un particule qui a un comportement ondulatoire. Tu n'as pas tort en parlant d'ondes électromagnétiques. La lumière a cette propriété étonnante d'être entre onde et particule.

      Mais tu ne peut pas expliquer le comportement des ondes électromagnétiques uniquement par les charges de cette façon. Il faut aller plus en profondeur.

      Je pense qu'il serait intéressant de se pencher aussi sur la façon dont notre corps perçoit la lumière (cellules photoréceptrices)

      P.S : Quel travail as tu à faire ?
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      Anonyme
        24 octobre 2011 à 14:58:01

        Lanfeust 313, merci de ta réponse, je vais me pencher sur le tuto que tu m'as indiqué, merci !
        Arf, donc mon explication tombe à l'eau si je ne peux pas uniquement parlé des charges.

        Donc, d'où viennent les ondes électromagnétiques qui composent la lumière ? Et les photos, quels est-leurs rôles ? D'où viennent-il ?

        J'aurais surement mes réponses dans le tuto.

        Je dois faire, un dossier de recherche sur la couleur, dans lequel je dois définir ce que c'est.
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        Anonyme
          24 octobre 2011 à 18:08:25

          Tu as écris : "Une onde électromagnétique est donc le phénomène de propagation d’une perturbation dans un milieu matériel sans transport de matière." C'est faux une onde électromagnétique se propage très bien dans le vide (c'est même dans le vide quelle se propage le mieux).

          Je vais essayer de répondre à tes questions :

          Le soleil, émet un rayonnement électromagnétique à cause des réactions qu'il abrite. Ce rayonnement est répartit sur plusieurs longueurs d'onde ( http://fr.wikipedia.org/wiki/Rayonnement_solaire ) dont une partie constitue la lumière visible.
          Lorsque tu observes le soleil directement (à ne pas faire !) tu observes les rayons avant leur réflexion. La longueur d'onde change lors des réflexion c'est ce qui fait la couleurs des objets que l'on voit.

          (Plus d'info http://fr.wikipedia.org/wiki/Couleur#C [...] _lumi.C3.A8re )
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          Anonyme
            24 octobre 2011 à 19:11:40

            Merci pour ta réponse nax, tu m'as bien aidé, je vais retravailler mon explication.
            Par contre, lorsque la lumière provient d'une ampoule par exemple, c'est donc la même chose ? L'ampoule émet elle aussi un rayonnement électromagnétique ?

            Quels genres de réactions abritent le soleil ? Une lampes ? Ce sont les mêmes ?
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              24 octobre 2011 à 20:22:15

              L'émission de la lumière d'une ampoule et du soleil suivent à peu près le même mécanisme : à cause de la température du soleil (ou du filament), il va émettre de l'énergie sous forme de lumière. Mais la cause de cette température est très différente : pour le filament, c'est le courant électrique le traversant qui en est la cause (via l'effet Joule), et dans le soleil, ce sont des réactions nucléaires (voir ce lien). Donc non les réactions qui abritent le soleil et les ampoules ne sont pas les mêmes.

              Pour être plus précis (warning, ce qui suit peut-être compliqué), à cause de la température du soleil (respectivement du filament d'une ampoule), les atomes les constituant sont excités (i.e. sont dans un état d'énergie plus élevé que leur état le plus stable). Ils ont tendance à retourner à leur état le plus stable, appelé état fondamental ; on dit qu'ils se désexcitent. En se désexcitant, ils perdent de l'énergie, et cette énergie est émise sont forme d'un photon, i.e. de la lumière. C'est le processus d'émission spontanée (pour lequel je ne connait pas les détails théoriques, qui relèvent de la mécanique quantique). On peut préciser les valeurs de l'énergie des photons qu'émet un atome par ce biais (voir par exemple ce lien). On peut aussi dire d'autre chose, si on assimile le soleil ou l'ampoule à un corps noir (voir ce lien), mais ça commence à devenir bien compliqué.

              A propos de ton explication initiale : tu dis

              Citation : Kreality

              Ces particules chargés s’attirent ou se repoussent (deux particules de même charges s’attirent, tandis que deux particules chargés opposées se repoussent). Ce phénomène s’observe par exemple en rapprochant deux aimants.


              La première partie, sur les charges, est vraie, mais les aimants ne sont pas des charges. L’interaction entre deux aimants n'est pas une interaction entre deux particules chargées. L'exemple est mal choisi. Un autre exemple pourrait être l'interaction entre le noyau d'un atome et un électron qui gravite autour. Moins facile à visualiser, certes, mais je t'avouerai que je n'arrive pas à trouver d'exemple simple.

              Si tu rajoutes à ça la remarque de nax, tu as un point de vue plutôt correct sur la lumière, et la couleur.
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                24 octobre 2011 à 22:50:58

                Citation : Kreality

                (deux particules de même charges s’attirent, tandis que deux particules chargés opposées se repoussent)


                C'est l'inverse.
                Pour ce type de rapport je pense que le mécanisme de la vision et par exemple le daltonisme (j'ai vue une expo sur sur le daltonisme en peinture vraiment pas mal il y quelque année) peuvent être intéressantes.
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                La couleur, qu'es ce que c'est ?

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