Décomposition de la lumière blanche

Observation

On envoie sur un prisme un faisceau de lumière blanche.

On observe alors, sur l’écran placé derrière le prisme, une bande colorée composée par les couleurs suivantes : le rouge, l’orange, le jaune, le vert, le bleu, l’indigo et le violet.

Le rouge est le moins dévié alors que le violet est le plus dévié

Interprétation

En traversant le prisme, la lumière blanche est de décomposée en sept couleurs qui constituent les couleurs du spectre visible. Elles sont encadrées par deux couleurs invisibles qui sont : l’infrarouge placé avant le rouge et l’ultraviolet situé après le violet.

La lumière blanche est alors constituée de plusieurs couleurs. On l’appelle lumière ou radiation polychromatique.

Chacune des radiations qui composent le spectre de la lumière blanche ne peut être décomposée en plusieurs couleurs : chaque couleur du spectre est appelée lumière ou radiation monochromatique.

On appelle dispersion de la lumière blanche la décomposition de cette lumière en plusieurs lumières colorées.

II. Spectre de la lumière blanche

Définition

On appelle spectre d’une lumière l’ensemble des radiations qui composent cette lumière R O J V B I V.

Remarques : 

  • Le spectre de la lumière blanche est dit continu lorsque toutes les radiations visibles sont représentées.
  • Le spectre est dit discontinu lorsqu’il manque une ou plusieurs radiations.

Lumière monochromatique et polychromatique

  • Une lumière monochromatique est une lumière composée d’une seule radiation : par exemple, une lumière verte.
  • Une lumière polychromatique est une lumière composée de plusieurs radiations : par exemple, la lumière blanche.

III. Exemple de phénomène de dispersion de la lumière blanche 

L’arc-en-ciel

Un arc-en-ciel se forme par la réfraction de la lumière dans une goutte d’eau. La lumière est formée de plusieurs couleurs ; la lumière du soleil tape sur ses gouttes d’eau sous un angle favorable à la réfraction et à la réflexion. La lumière est alors décomposée, l’œil perçoit les différentes radiations provenant des gouttes d’eau. Pour observer l’arc-en-ciel, il faut nécessairement avoir le soleil dans le dos.

La couleur des objets

La couleur des objets dépend de la lumière qui les éclaire. Elle résulte de la décomposition des radiations qu’ils diffusent ou absorbent. 

Exemple : les plantes vertes absorbent toutes les radiations de la lumière blanche sauf la lumière verte. Un objet noir absorbe toutes les radiations de la lumière blanche.

IV. Recomposition de la lumière blanche

Expérience du disque de Newton 

Observation

Le disque de Newton est un disque sur lequel sont dessinées plusieurs séries des sept couleurs de l’arc-en-ciel. Lorsqu’on fait tourner le disque, sa surface paraît blanche.

Interprétation

Le mélange des sept couleurs dans l’œil donne la couleur blanche. On a réalisé la synthèse de la lumière blanche.