La lumière
1 - Et s'il n'y a pas de lumière ?
Dans le noir, on ne voit rien.
Contrairement à une idée reçue, les chats ne voient pas dans le
noir, ils ont simplement un système de vision qui fonctionne mieux que le notre en faible
lumière.
Pour que l'on puisse voir la forme, la couleur d'un objet, il faut que de l'énergie lumineuse (la lumière) aille de cet objet à notre oeil.
Cette lumière peut être produite par l'objet lui-même (source primaire)
La lampe produit de la lumière. Une partie de celle-ci arrive dans notre oeil
ou venir d'un système d'éclairage qui illumine l'objet.
La fleur est éclairée par le soleil. Une partie de la lumière diffusée par cet objet arrive dans notre oeil.
Voir un objet, c'est recevoir des informations sur sa forme, sa couleur, sa position. Comme pour toute information, il faut un émetteur (l'objet qui émet de la lumière ou diffuse de la lumière venant d'ailleurs), un récepteur (notre oeil et notre cerveau qui décode l'information) et de l'énergie qui transporte l'information de l'émetteur jusqu'au récepteur (la lumière visible). S'il y a un obstacle opaque sur le trajet de la lumière, on ne voit pas l'objet.
2 - Les sources de lumière :
2.1 - SOURCES PRIMAIRES
Source primaire = objet lumineux par lui-même (définition)
On peut classer les sources primaires en deux familles :
Sources naturelles :
Les étoiles (dont une toute petite étoile très importante pour nous : le SOLEIL)
Les éclairs, la lave au sortir d'un volcan
Le feu allumé par les éclairs ou la lave d'un volcan
La bioluminescence (les lucioles, verts luisants, certains poissons des grandes profondeurs)
Sources artificielles
Le feu, domestiqué par l'homme depuis la préhistoire :
La lampe à huile
La lampe à pétrole
La lampe à gaz
Les systèmes d'éclairage électrique
La lampe à incandescence (mise au point par Thomas Edison en 1879, puis perfectionnée
sans arrêt depuis)
Les lampes à décharge (sans filament)
tube fluorescent (improprement appelé
"néon")
lampe "à
économie d'énergie" (c'est un tube fluorescent replié pour tenir moins de place)
lampe au néon
lampe à vapeur de mercure
lampe à vapeur de sodium
tube à décharge de flash électronique
Diodes électroluminescentes
(abréviation française : D.E.L. abréviation anglaise ou américaine : L.E.D.)
Laser
Tube cathodique (l'écran d'ordinateur que vous êtes en train de regarder)
2.2 - SOURCES SECONDAIRES
Un objet éclairé par une source de lumière peut, à son tour, éclairer d'autres objets. On parle alors de source secondaire.
Exemples :
la
lune, éclairée par le soleil, éclaire (faiblement) la terre ; c'est le "clair de
Lune"
Parapluie
blanc utilisé par les photographes
Pour que cela fonctionne, il faut que l'objet intermédiaire diffuse ou réfléchisse une quantité de lumière suffisante
Le carton blanc diffuse bien la lumière. La fleur est bien éclairée
Le carton gris absorbe la plus grande partie de la lumière. La fleur est peu éclairée
La vitre transparente est traversée par la plus grande partie de la lumière. La fleur est très peu éclairée.
Le miroir renvoie la plus grande partie de la lumière vers la fleur. Elle est très bien éclairée.
3 - Opaque - Translucide - Transparent
Un corps opaque ne laisse pas passer la lumière.
Exemple : une feuille de métal
Attention : il faut que l'épaisseur du métal soit suffisante. Si la feuille est très fine, on peut voir au travers ; prenez une feuille de plastique métallisé (emballage de purée, couverture de survie, etc.) et mettez la devant vos yeux.
Feuille de plastique métallisé Vision au travers de la feuille
elle semble opaque... ...elle est transparente
Un corps translucide laisse passer la lumière et la diffuse dans toutes les directions. On ne voit pas au travers (sauf s'il est contre l'objet)
Exemple : papier calque, verre dépoli, nuages 
Un corps transparent laisse passer la lumière. Si ses bords sont parallèles, on peut voir au travers sans déformation.
Exemple : une vitre.
| Opaque | Translucide | Transparent | |
| Laisse passer la lumière | NON | OUI | OUI |
| On voit au travers | NON | NON | OUI |
| Exemple | Brique | Calque | Vitre |
4 - La lumière se propage
La lumière se propage à une vitesse fantastique ; dans le vide, elle voyage à 300 000 km/s
Les physiciens notent cette vitesse C :
C = 300 000 km/s C = 300 000 000 m/s C = 3.108 m/s
Dans l'air, la vitesse de la lumière est quasiment aussi grande.
300 000 km/s, cela correspond à 7,5 fois le tour de la Terre en 1 seconde !
Par comparaison, dans l'air au niveau de la mer, le son se propage à environ 340 m/s, soit environ 3 secondes pour parcourir 1 km.
Application : Si la foudre tombe à 1 km de vous, il faudra 1/300 000 = 0,000 003 seconde pour que la lumière de l'éclair arrive dans votre oeil. Par contre l'onde sonore correspondant au tonnerre prendra son temps pour voyager et n'arrivera dans votre oreille qu'au bout de 3 secondes.
Cela permet d'estimer facilement la distance en km qui vous sépare du point d'impact de la foudre : à partir de la vision d'un éclair, comptez les secondes jusqu'a entendre le coup de tonnerre et divisez le résultat par 3.
Si vous trouvez 1, ou moins de 1, il est plus que temps de vous mettre à l'abri !