Définition
Lumière
La lumière est une onde électromagnétique visible à l'œil humain, comprenant un ensemble de radiations électromagnétiques.
Réflexion
La réflexion est le changement de direction d'une onde lumineuse rencontrant une surface, retournant dans le milieu d'où elle provient.
Réfraction
La réfraction est le changement de direction d'une onde lumineuse lorsqu'elle passe d'un milieu à un autre, modifiant sa vitesse.
Spectre lumineux
Le spectre lumineux est la décomposition de la lumière en ses différentes composantes de couleur, visible par un prisme.
Spectre continu
Un spectre continu est un spectre lumineux qui présente une distribution ininterrompue de couleurs, sans raies sombres ou brillantes.
Spectre de raies
Un spectre de raies est un spectre lumineux qui présente des raies colorées ou sombres distinctes à certaines longueurs d'onde.
Réflexion et Réfraction de la Lumière
La lumière, lorsqu'elle rencontre une surface, peut être réfléchie ou réfractée. La réflexion implique que la lumière rebondit sur la surface selon l'angle d'incidence et l'angle de réflexion, lesquels sont égaux. Dans la réfraction, la lumière change de direction en traversant d'un milieu à un autre avec une densité différente, comme de l'air à l'eau. Ceci est dû à la variation de vitesse de la lumière selon le milieu, décrit par la loi de Snell-Descartes : n₁sin(θ₁) = n₂sin(θ₂) où n est l'indice de réfraction et θ est l'angle par rapport à la normale.
Les Spectres Lumineux
Le spectre lumineux complet visible à l'œil humain est composé de différentes couleurs, allant du violet au rouge. Un spectre continu est observé lorsque ces couleurs se fondent les unes dans les autres, comme dans le cas de la lumière blanche émise par le soleil. Les spectres de raies apparaissent lorsque certaines longueurs d'onde sont absorbées ou émises, produisant des raies spécifiques, un phénomène souvent observé dans le cas des gaz présents dans des tubes déchargeants de lumière.
Dispersion de la Lumière avec un Prisme
Lorsque la lumière blanche traverse un prisme, elle subit une réfraction qui disperse la lumière selon la longueur d'onde. En conséquence, chaque couleur, correspondant à une longueur d'onde particulière, est déviée différemment, de sorte que la lumière se divise en un spectre de couleurs visibles. Ce phénomène, connu sous le nom de dispersion, montre que la lumière blanche est un mélange de plusieurs couleurs.
Calculs Reliés aux Phénomènes Lumineux
Le calcul de la réfraction de la lumière utilise la loi de Snell-Descartes pour fournir des informations sur le changement de direction de la lumière en fonction des indices de réfraction. L'analyse des spectres lumineux permet de déterminer les composants chimiques d'une source de lumière en utilisant des méthodes comme la spectroscopie, qui se base sur l'observation des spectres de raies. Ces calculs et mesures sont essentiels pour comprendre les propriétés de la lumière et ses interactions avec la matière.
A retenir :
La lumière est une onde électromagnétique visible, qui subit des phénomènes comme la réflexion et la réfraction quand elle interagit avec diverses surfaces. Les spectres lumineux, qu'ils soient continus ou de raies, résultent de la dispersion de la lumière, de la composition chimique des sources lumineuses et des propriétés des milieux traversés, comme démontré par la dispersion dans un prisme. L'étude de ces phénomènes grâce à des calculs spécifiques éclaire sur le comportement de la lumière et la composition des objets lumineux.
