Leçon 23
Couleur des objets
1. Objets opaques, transparents et translucides:
On distingue trois types de l'objet:
a)
Objets .transparents:
Un
corps est transparent lorsque lefaisceaulumineux arriye àie
traverser et quele
faisceau sortant est toujours mince et constitué de rayons quasiparallèles.Exemples: vitre, couche d'eau, air, verre
...
b)
Objets translucides :Un
corps est translucidelorsqu'il
laisse passerla
lumièreet la diffuse
dans toutes tesdirections. On ne voit pas au travers (sauf s'il est contre I'objet).
Exemples : papier calque, vene dépoli
...
c)
Objets opaques :Un corps est opaque
lorsqu'il
ne laisse pas traverser la lumière. Par contre, le corps diffgse normalement une partie de la lumière reçue. Le reste est absorbé et l'échauffè.Exemple: livres, bois, une pierre illuminée par les rayons solaires.
2. La couleur des objets
:Lors de la diffusion une partie de la lLrmière blanche reçue est absorbée tandis que l'autre est renvoyée et donne sa couleur à l'objet.
-
De quoi dépend la vision de couleur d'r,rn objet ? Dépend-elle de la lumière qui l'éclaire ?-
Pourcltroi les choses qui nous entoLrrent ont elles des couleurs difléréntes ?La couleur des
On fait l'étude selon l'expérience suivante :
a)
Brancher un boîtier lumineux au transformateur de tension 12 V.objets '
encs
"âtlexiqn
96
i. i
b)
Placer devant la lumière du boîtier, une fente percée d'un petit trou pour laissLr travérseiun
faisceau lumineuxun
prisme posé sur unefeuille
blanche.Observer leSo bande.s decouleurs
apparues.
:c)
Placer successivement, devant le trou de la fente, unfiltre
violet, bleu, vert, jaune, oranle etrouge.observeretnoterlesspectresobtenusparchaquefiltre.Quelle est
la
couleurde la
lumière finale ? Faîtesla
comparaison entre tes spectres obtenus à la fois et les soectres obtenus sans lefiltre.
Les filtres sont des lames
0.1".."
ou de matière plastique transparente et colorée.Unfiltre
perrnet d'obtenir une lumière coloréeà
partir d'une lumière blanche. Exemple:
Lesfiltres
de couleur en photographie,les filtres en astronomie,la synthèse soustractive utilisée en imprimerie et des lunettes ...Filtre co Prisme
Qnenfre
d'absorption
La lurnière blanche est constituée d'une infinité de couleurs, qui constitllent son spectre.
Lorsque
la
lumière blanche traverse Lrnfiltre
coloré,le filtre
coloré transmet la parlie de ia lumière qui correspond à sa couleur et absorbe les autres couleurs.Lorsqu'un prisme est traversé parla
lumière dufiltre
coloré,il
diffuse aussi les autres couleurs dela
lumière etle
reste est absorbé par le filtre.Exemple : On place le
filtre
rouge devant Ia lumière blanche, on observe qr-re le prisme diffuse la partie roLlge et orange dufiltre
mais la partie rouge est plus que l'orange et le reste est absorbé par le filtre.Dans le même cas du
filtre
bleu, le prisme décomposela
lumière bleue, verte et violeite et le reste est absorbé par le filtre.tirrl fr;;j ,,1,J',, ljllre ,CJ:!€
Pri-s rnu j
il "-J
d :G i'
Lorsqu'un
rayon de la lumière
blanchefrappe un objet
opaque,cet objet
absorbe la composante de la lumière blanche et réfléchit le reste à notre æil, donc la lr-rmière réfléchie nous permet de voir la même couleur que l'objet.En
général, Ies objets possèdent une substance quel'on
appellematières
colorantes ou substance colorée dont il joue le rôle d'absorption la lumière colorée.Lumière blanche
La couleur des feuilles est verte car la chlorophylle des feuilles absorbe et rouge et tiansmeit la lumière verte et la couleur voisine à nos yeux.
Pourquoi un coquelieot est-il rouge ?
- Lorsqu'il
est éclairé en lumière blanche,il
absorbe le bleu et le vert et renvoie le resté donc le rouge.Conclusion:
.
La couleurd'un
objet correspond à la composition de la lurnière diffusée par le corps..
IJn objet blanc diffuse toutes les radiations de la lumièrequ'il
reçoit..
IJn objetnoir
absorbe pratiquement toutes lesradiations'qu'il
reçoit.A.
Lorsqu'un rayon de lumière blanche frappe un objet blanc, la totalité de lalumière est réfléchie.L'objet paraît blanc.
B.
La lumière blanche est composée de toutes les couleurs du spectre lumineux. Lorsque toutes ces couleurs sont réfléchies sur un objet, ce dernier paraît blanc.C.
Lorsqu'un rayon de lumière blanche frappe un objet veft, le vert est réfléchi et I'objet paraît veft._ t.
ii
la lumière violette
des couleurs l'objet paraît des couleurs D.
E.
F.
Lorsqu'un rayon
de
lumière blanche frappeun
objet vert,le vert et un
peu voisines sont réfléchis alors que les autres couleurs sont absorbées.Lorsqu'un rayon de lumière blanche frappe un objet rouge, Ie rouge est réfléchi et rouge.
Lorsqu'un rayon de lurnière blanche frappe un ob.jet rouge,
le
rouge et un peu voisines sont réfléchis alors que les autres couleurs sont absorbées.9B
G. Lorsqu'un rayon de lumière blanche traverse un
filtre
jaune, le jaune traverse lefiltre
et ce dernier paraîtjaune.Lorsqu'un rayon de lumière blanche traverse un
filtre
jaune, le jaune et un peu des couleurs voisines traversent lefiltre
alors que les autres couleurs sont absorbées.Lorsqu'un rayon
de
lumière blanche traverse unfiltre
bleu,le
bleu et un peu des couleurs voisines traversent lefiltre
alors que les autres couleurs sont absorbées.Un rayon de lumière jaune contient en général
un
peu des couleurs voisines:
Ievert
et I'orange. Lorsquece
rayon jaune atteintun filtre
bleu, seulle verl
contenu dansle
rayon lumineux peut traverser lefiltre
bleu. Le jaune et le bleu donnent donc vert.Un rayon de h-rmière rouge contient en général un peu des couleurs voisines : de I'infrarouge (invisible) et de I'orange. Lorsque ce rayon rouge atteint un
filtre
bleu, toutes les couleurs présentes sont absorbées par le filtre qui ne laisse donc rien passer.Un rayon de lumière verte contient en général un peu des couleurs voisines
:
le jaune et le bler.r. Lorsque ce rayon vert atteint un objet orange en lumière naturelle, seLrl le jaune contenu dans le rayon lurnincLrx est réfléchi par I'objet.ce
dernier paraît donc jaLrrie.Un rayon de lumière rouge contenant un peu des couleurs voisines (infrarouge invisible et d'orange) frappe un objet qui est violet en lumière naturelle. Aucune des couleurs présentes dans les rayons incidents n'est réfléchie par I'objet.
ce
dernier paraît noir.Un rayon de lumière
blanche traverse successivementun filtre jaune, puis un filtre
J.K.
L.
M.
N.
3. Ltaddition des iouleurs:
.On voit la couleur dlun objet lorsqu'il est éclairé par la lumière certaines couleurs et rcnvoie le resteen couleur différente.
La couleur
desobjets:
I
l.I'
i
blanche.
L'objet
absorbeIouge
-
Jaune
n1a_qenta
Les couleurs primaires, secondaires, tertiaires, fondarnentales
Les couleurs
primaires
(dites aussi"principales")
sontla
donnée de deuxou
trois couleurs permettant,par leur
mélange, I'obtentionde toute
autre couleurdu
spectrevisible. On
utilise généralement3
corrleurs primaires, choisies detelle
manière qu'on ne puisse pas obtenir I'une d'entre elles en mélanseant .les deux autres.Les couleurs secondaires sont obtenues par rnélange en égales proportions de deux couleurs primaires.
Les couleurs
tertiaires
sont obtenues en mélangeant en égales proportions une couleur primaire et une couleur secondaire.La définition du terme "mélange" dépend du système dans lequel on se place: synthèse additive ou synthèse soustractive.
Les couleurs dites fondamentales sont les 7 couleurs de I'arc-en-ciel: violet, indigo, bleu, vert, jaune, orangé et rouge.
En fonction
cleleurs propriétés à réfléchir, absorber ou fransmettre les
rayonnerncnts électromagnétiques, les objets nous apparaissept d'une certaine couleur.La couleur des objets diffirsant et l;æil :
Notre projet est de montrer comment on peut
voir
differentes couleurs à partir defiltre
qui donne trois autres couleurs différentes, nous le prouvons gràce a un tableau ci-dessous ;Nous allons montrer que ce
qui
nous permet devoir
cela est notre ceil,pour cela nous le détaillerons, le schématiserons, on montrera la vision des couleurs, et rnême notre ceil peut-être subit d'illusion et de persistance rétinienne.I bleu
10û
4. L'addition-des himières c rlorées
:Comment peut-on obtenir des lumières colorées ?
La lumière blanche est composée d'une infinité de lumières colorées.
Un filtre est une matière plastique transparente colorée.
Si on place un filtre coloré devant une lumière blanche, on peut obtenir une lumière colorée.
Manipulations :
On utilise
3
sources de lumière blanche devant lesquelles on place respectivemént un filtre bleu B, rougeR
et vert V. On éclaire un écran blanc en faisant en sorte que les3
faisceaux de lumière colorés se recouvrent partiellement.Observations:
A I'endroit oùr les 3 faiscealrx se sLlperposent, l'écran est blanc.
On a réalisé la synthèse additive de la lumière blanche en superposant 3 lumières colorées :
Bleu + Vert
* Rouge:
BlancCes 3 couleurs qui permettent par addition d'obtenir dr-r blanc sont appelées couleurs primaires.
A I'endroit où 2 faisceaux seulement se superposent, on obtient de nouvelles couleurs:
Rouge*Bleu:Magenta
Vert +
Bleu:
CYanVert +
Rouge:
JauneLa
sLrperposition de deux lumières jaune, cyan ou magentt.Conclusion :
En superposant des lumières colorées, on peut
produire
de nouvelles teintes de lumière.On réalise alors une synthèse additive.
Synthèse additive étendue :
On montre que l'aspect visuel de n'importe quelle couleur peut être obtenu par I'addition en p-rimaires donne une lumière de
couleur
secondaire ::i
;'il
:
' '
:'-'.r
Apptications : Principe de latélévision. li ,
" ;
:Examinons à la loupe l'image formée sur l'écran d'une télévision
. coùletir.Si I'image est'
nette- on distingue des petites pastilles rouges, bleues et vertes.
:L'écran esi formé d'îlots (pixels) fonnés de 3
minusculcspu.till.,
fluorescentes (les luminophores).Sous I'impact des électrons émis par le tube cathodique, les luminophores s'illuminent de façon
plus ou moins
intenseet
émettentles
unesde'la
lumière rouge,les
autresde la
lumière bleue. -... '. L'addition de ces 3 lumières se fait dansl'æil
et permet d'obtenir toutes les couleurs.5. couleurs d'un objet éclairé par différentes lumières
colorées De quoi dépend la couleur d'un objet ?Dépend-elle de la lumière qui l'éclaire ?
Expérience
:
Plaçons des objets
de
couleur blanche, verte, rouge, bleueou noire
devant différenteslurnières
colorées_Observons la couleur apparente de ces objets éclairés par ces lumières colorées.
Observations .
Objet
Lumière
Noir
NBlonc W
Bleu
Èt
Vert
V
Rouge R
Bleue N B B N N
Verte N V N V N
Rouge
N R N N R
lnterprétation :
Un objet noir apparaît toujours noir car
il
abscrbe toutes res rumières.Un objet blanc apparaît toujours de la couleur de la lumière qui l'éclaire car
il
diffuse toutes les lurnières coiorées.Un
objet coloré diffuse une lumière coiorée correspondant à sa propre couleur etil
absorbe les autres lumières.Un objet jaune diffuse les lumières veftes et rouges et
il
absorbe la lgmière bleue.Conclusion :
La
<<couleur propre>>d'un objet
est cellequ'on lui attribue lorsqu'il
estéclairé
enlumière
btanche.La << couleur apparente >>
