Pourquoi voit-on….

Explications de quelques phénomènes visuels

…..la pomme de ‹Blanche-Neige› toute rouge ?

Une pomme éclairée par la lumière du jour, nous paraît rouge parce que sa peau ne réfléchit que la composante  rouge de la lumière.

La lumière du jour qu’elle reçoit est composée de toute la lumière de l’arc en ciel. La structure de la peau de la pomme est telle que les parties du spectre lumineux du violet à l’orange sont absorbées, tandis que seule la partie de la composante rouge est réfléchie.

Maintenant éclairons cette pomme avec une lumière bleue…. la pomme paraît noire. Parce que la lumière bleue ne contient pas de composante rouge. La pomme absorbe alors toute la lumière qu’elle reçoit et ne réfléchit plus rien : elle apparaît noire.

Un même objet présente des couleurs différentes suivant la constitution de la lumière qui l’éclaire. La couleur d’un objet n’est donc pas une caractéristique de l’objet mais uniquement le résultat de la réaction de la lumière reçue à sa surface.

…….. la nuit  tous les chats gris?

Derrière ce proverbe populaire se cache une réalité scientifique. Notre rétine est composée de photorécepteurs sensibles à la lumière: les cônes et les bâtonnets.

  • Les cônes: sont environ 7 millions dans chaque œil. Adaptés spécialement à la vision de jour, se sont eux qui nous permettent de voir les trois couleurs fondamentales: le rouge, le vert et le bleu. A partir de ces trois coloris notre système visuel sait reconstruire toutes les teintes.
  • Les bâtonnets: beaucoup plus nombreux que les cônes, ils sont environ 110 millions dans chaque œil. Spécialisés dans les faibles luminances et insensibles aux couleurs. Ils perçoivent le noir, le blanc et toute les gammes de gris.

Si nous ne distinguons pas les couleurs la nuit, c’est parce que les bâtonnets adaptés à la vision nocturne ont pris la relève des cônes, seuls capables de restituer les couleurs.

……la mer changer de couleur ?

L’eau de la mer est plutôt transparente. Si nous la voyons bleue, c’est parce que le ciel bleu s’y reflète. Les jours nuageux ou de pluie, la mer reflète le ciel couvert et nous apparaît donc grise

……et le ciel bleu ?

Quand les rayons solaires entrent dans l’atmosphère, ils rencontrent les molécules d’air dont est constitué l’atmosphère. Les molécules d’air ont la bonne dimension pour diffuser les plus courtes longueurs d’ondes de la lumière, c’est à dire la composante bleue. Par contre, les longueurs d’ondes plus longues, telles que les rouges, ne sont que très peu diffusées.  Résultat: le ciel nous semble bleu.

Pourquoi….. nos yeux sont-ils rouges sur les photos prises au flash? Lorsque nous sommes dans la pénombre, notre pupille est dilatée pour qu’un maximum de lumière pénètre notre œil. Quand quelqu’un prend une photo, une énorme quantité de lumière provoquée par le flash apparaît, l’œil n’a pas le temps de rétracter la pupille.  La lumière du flash éclaire alors la rétine, au fond de l’œil. La rétine étant rouge, car irriguée par des vaisseaux sanguins, c’est elle qu’on voit sous forme de disque rouge au centre des yeux sur la photo.

Pourquoi……le prisme fait-il apparaître un arc-en-ciel La lumière est en fait composée de toutes les couleurs depuis le violet jusqu’au rouge en passant notamment par le bleu, le vert et le jaune. C’est l’addition de toutes ses couleurs qui donne la lumière blanche. Lorsque la lumière pénètre dans un prisme, ses composants vont être déviés en passant de l’air à l’intérieur du verre, mais pas tous de la même façon. Le rouge sera peu dévié, le jaune un peu plus, et le violet sera très dévié. Ce qui se passe à l’entrée du prisme se reproduit à sa sortie, accentuant les déviations. En sortant du prisme, la lumière blanche se retrouve décomposée et nous percevons l’ensemble des constituants colorés.

Et pourquoi….. peut-on voir un arc-en-ciel après la pluie ? Lorsque le soleil éclaire l’atmosphère chargée de fines gouttelettes, celles-ci jouent le rôle de mini-prismes: la lumière blanche y est décomposée, comme dans un prisme. Toutes les gouttelettes renvoient toutes les couleurs composant la lumière blanche, mais notre position est déterminante pour la perception de l’arc-en-ciel. Selon notre position, seule une, deux ou trois couleurs attendront notre œil. Les autres couleurs passeront « au-dessus » ou « en-dessous ». Des gouttelettes hautes dans le ciel, seul le rouge parviendra à notre œil. Des gouttelettes basses, seul le violet sera perçu.


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