Nature de la lumière



La composition de la lumière


La lumière est une onde électromagnétique pouvant se propager dans le vide où dans des milieux matériels transparents. Chaque radiation de la lumière se caractérise par sa : longueur d'onde

notée λ (Lettre grecque lambda) dont l'unité SI est le mètre mais elle est souvent exprimée en nanomètre de symbole nm.

  • Une lumière composée de plusieurs radiations est dite polychromatique.

  • Une lumière composée d’une seule radiation est dite monochromatique.

L’œil humain est sensible aux radiations comprises environ entre 400 nm (le violet) et 800 nm (le rouge).


La lumière blanche naturelle est un mélange de toutes les radiations visible avec des intensités équivalentes.


La lumière peut aussi être composée de radiations invisibles :

les radiations ultraviolettes ( λ < 400 nm ) et les radiations infrarouges ( λ > 800 nm ).


Les radiations qui composent une lumière constituent son spectre.


Propagation

La lumière peut se propager dans le vide mais aussi dans les milieux matériels dits transparents.


Dans le vide ou l'air sa célérité (vitesse) est:

c=3,0.108 m.s-1 ou c=3,0.105 km.s-1

Dans les milieux matériels les ondes lumineuses vont moins vite:

CmilieuCvide

               nmilieu

où est nmilieu l'indice de réfraction, sans unité et toujours supérieur à 1


Toute radiation de longueur d'onde λ est aussi caractérisée par sa fréquence (v) et sa période (T).


La période


Elle se note T et s'exprime en seconde, elle correspond à la durée d'une oscillation du champ électromagnétique de la lumière.

λ = c.T et T = λ

                      c


Remarque: la longueur d'onde correspond à la distance parcourue par la lumière pendant la durée d'une période.


La fréquence


Elle se note ν (lettre grecque nu) et s'exprime et en Hertz (Hz), elle correspond au nombre d'oscillations de la lumière en une seconde.

Pour tout phénomène périodique:

ν = 1   et T = 1   avec T en s et ν en Hz

      T            ν


Pour les phénomènes ondulatoires comme la lumière:

λ = c et ν = c avec c en m.s-1, en λ m et en ν Hz
        ν          λ








 

 

 









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