Au programme de ce chapitre
- I. La dispersion de la lumière blanche
- II. Synthèse des couleurs et couleur des objets
- III. Pièges et entraînement
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition La dispersion est la séparation des couleurs d'une lumière par un prisme (ou par des gouttes d'eau). L'indice de réfraction du verre dépend un peu de la couleur : le violet est plus dévié que le rouge. La lumière blanche donne ainsi un spectre continu : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet.
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Un exemple corrigé
Exemple Dans un arc-en-ciel, chaque goutte de pluie réfracte la lumière du Soleil en entrant, la réfléchit sur sa face arrière et la réfracte en sortant : les couleurs sont séparées. Pour le voir, tu dois avoir le Soleil dans le dos.
Lexique
- dispersion
- séparation des couleurs de la lumière par un prisme ou des gouttes d'eau
- spectre
- ensemble des couleurs obtenues par dispersion
- longueur d'onde
- grandeur qui caractérise une radiation, en nanomètres pour la lumière visible
- synthèse additive
- obtention de couleurs en superposant des lumières
- filtre
- objet transparent coloré qui ne laisse passer que certaines radiations
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège — le noir n'est pas une couleur de lumière. Le noir correspond à l'absence de lumière : un sous-pixel éteint, un objet qui absorbe tout. De même, le blanc n'est pas une radiation, mais le mélange de toutes les radiations visibles.
Piège — l'ordre des longueurs d'onde. Le violet est à environ 400 nm, le rouge à environ 750 nm : la longueur d'onde augmente du violet vers le rouge. Les ultraviolets sont en dessous de 400 nm et les infrarouges au-dessus de 750 nm, et pas l'inverse.
Attention Mélanger des lumières et mélanger des peintures, ce n'est pas la même chose. Superposer des lumières rouge et verte donne du jaune (synthèse additive) ; mélanger de la peinture rouge et de la peinture verte donne un brun foncé, car chaque pigment absorbe des couleurs (synthèse soustractive).
L'astuce du prof
Astuce — l'intersection des couleurs. Pour la couleur d'un objet éclairé, écris les primaires de l'objet et celles de la lumière sur deux lignes, puis garde seulement celles qui apparaissent dans les deux : ce qui reste est la couleur perçue.
Exercices corrigés
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Exercice 1 — Visible ou non ?
Voici des longueurs d'onde : 350 nm, 450 nm, 550 nm, 650 nm, 800 nm. Dis lesquelles sont visibles et, pour les autres, s'il s'agit d'ultraviolets ou d'infrarouges. Exprime 550 nm en mètres.
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Le visible s'étend d'environ 400 nm à 750 nm : 450 nm (côté violet-bleu), 550 nm (milieu, vert) et 650 nm (côté rouge) sont visibles. 350 nm est inférieur à 400 nm : c'est un ultraviolet. 800 nm est supérieur à 750 nm : c'est un infrarouge. Enfin 550 nm = 550 × 10−9 m = 5,5 × 10−7 m.
Exercice 2 — Les pixels de l'écran
Un écran de téléphone fabrique ses couleurs avec trois sous-pixels : rouge (R), vert (V) et bleu (B).
Complète la colonne de droite et nomme le type de synthèse.
| Couleur affichée | Sous-pixels allumés |
|---|---|
| jaune | ? |
| cyan | ? |
| blanc | ? |
| noir | ? |
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Il s'agit d'une synthèse additive de lumières. Jaune : rouge et vert allumés, bleu éteint. Cyan : vert et bleu allumés. Blanc : les trois sous-pixels allumés. Noir : aucun sous-pixel allumé, c'est l'absence de lumière.