La lumière blanche est constituée d'un ensemble de couleurs différentes qui constituent le spectre lumi- neux. Ce spectre est polychromatique et continu : il contient toutes les nuances de couleurs entre le violet et le rouge. s'est décomposée et on peut observer les couleurs de l'arc-en-ciel à la sortie du prisme.
Une lumière polychromatique est un rayonnement lumineux dont le spectre d'émission couvre, de manière continue ou non, une étendue significative du spectre lumineux. La lumière blanche est toujours une lumière polychromatique. Le mot polychromatique signifie « de plusieurs couleurs ».
Une lumière est également perçue comme blanche si elle comporte des rayonnements de même intensité correspondant à chacune des couleurs primaires de la synthèse additive, à savoir des lumières colorées rouges, vertes et bleues.
La lumière blanche émise par le Soleil ou par une lampe à incandescence est polychromatique : elle contient une infinité de radiations (toutes celles dont les longueurs d'onde sont comprises entre 400 et 700 nm, c'est-à-dire toutes les couleurs de l'arc en ciel, allant du violet au rouge).
La lumière blanche, émise par le Soleil ou une lampe, est donc composée de plusieurs longueurs d'onde (ici, une infinité). En conséquence, on dit que la lumière blanche est polychromatique.
Lumières monochromatiques et polychromatiques
On distingue les lumières monochromatiques qui sont caractérisées par un rayonnement de longueur d'onde unique (comme par exemple dans le laser) et les lumières polychromatiques qui comportent des rayonnements caractérisés par plusieurs longueurs d'onde.
Tout simplement parce que le blanc est la somme de toutes les couleurs visibles. Une source de lumière (soleil, ampoule etc..) rayonne, globalement, sur un spectre très large de fréquences.
Le spectre de la lumière solaire blanche est composé, grosso modo, de six couleurs qui sont, dans l'ordre, le rouge, l'orange, le jaune, le vert, le bleu et le violet. Si Newton comprend qu'un faisceau de lumière de couleur particulière est toujours dévié de la même façon, il ignore cependant pourquoi il en est ainsi.
SAVOIR EN JEU
La lumière est : - monochromatique si elle est constituée d'une seule onde. - polychromatique si elle est constituée de plusieurs ondes. Une lumière blanche est une lumière polychromatique où toutes les ondes de longueur d'onde comprises entre 400 nm et 700 nm sont présentes.
Le rouge, le bleu et le vert sont les trois couleurs principales et sont appelés couleurs primaires de la lumière. Le mélange de ces trois couleurs, dans des proportions différentes, permet d'obtenir toutes les couleurs du spectre (exemple : la télévision couleur).
ROUGE + VERT = JAUNE. VERT + BLEU = CYAN. BLEU + ROUGE = MAGENTA. ROUGE + VERT + BLEU = BLANC.
La lumière est un phénomène électromagnétique
Par conséquent on qualifie la lumière d'onde électromagnétique.
Sa lumière doit traverser l'atmosphère terrestre avant qu'on ne puisse l'observer. Le Soleil émet en réalité une couleur blanche ! Or, la couleur blanche contient toutes les couleurs du spectre lumineux. Quand la lumière du Soleil pénètre notre atmosphère terrestre, les couleurs de son spectre sont impactées.
- Une boule rouge éclairée en lumière blanche absorbe toutes les couleurs contenues dans la lumière blanche, exceptée la couleur rouge qu'elle diffuse. Eclairée en lumière bleue, la boule rouge ne diffuse plus de lumière : elle apparaît noire.
Quelle lumière pour quel usage ? Plus naturelle, la lumière blanche rappelle la luminosité extérieure, mais peut paraître froide voire bleutée en intérieur. La lumière jaune, quant à elle, est plus indiquée pour des pièces associées à la détente (salon, chambre).
Le blanc « lumière du jour » (autour de 6500 K) équivaut à une luminosité éclatante comparable à celle du soleil aux plus chaudes heures de la journée.
La lumière blanche est aussi bien émise par le soleil que par une ampoule électrique. Elle se déplace à la vitesse de 300000km/s. Elle est formée d'un mélange de couleurs : ce sont les couleurs de l'arc-en-ciel qui composent le "spectre" de la lumière visible.
Spectre continu
Lorsque l'on décompose la lumière blanche du Soleil à l'aide d'un prisme on observe un évantail de couleurs. On dit que la lumière blanche possède un spectre continu, car on passe d'une couleur à une autre sans interruption dans la succession des couleurs.
Un filtre rouge permet de sélectionner les longueurs d'onde situées dans le rouge (ex: 600 à 650 nm). En revanche, la lumière émise par un pointeur laser est naturellement monochromatique.
Spectre visible et lumineux
La lumière est un phénomène physique complexe. Il s'agit d'ondes électromagnétiques invisibles. Parmi toutes ces ondes, celles étant situées entre 380 à 780 nm (nm : nanomètre) sont « visibles ».
1- La nature des couleurs
Newton interprète ces résultats de la façon suivante : la lumière blanche est constituée de rayons associés à des couleurs différentes, et correspondant aussi à des indices de réfractionindices de réfraction différents.
En conséquence, le Soleil émet un spectre continu, polychromatique, correspondant approximativement au rayonnement thermique d'un corps noir d'environ 5700-5900 K. Mis à part la diffusion du bleu par l'atmosphère terrestre, la lumière visible émise par le Soleil est relativement peu affectée.
Un Soleil légèrement jaune
La lumière qui nous parvient du Soleil est donc une lumière blanche à laquelle il manquerait un peu de bleu. Lorsque nos yeux la perçoivent, les cônes rouges et verts de la rétine sont davantage impressionnés que les bleus et le Soleil nous apparaît donc comme légèrement jaune.
Avec une ampoule à 4 000 K, on obtient une lumière blanche plus douce. On parle alors de blanc neutre. Au delà de 5 300 K, la lumière est dite « blanc froid ». Si l'on souhaite obtenir un rendu se rapprochant de la lumière du jour, il faut alors opter pour une température d'ampoule comprise entre 4 800 et 6 500 K.
En effet, la lumière bleue induit un stress photochimique qui peut endommager les cellules de la rétine. Une exposition intense ou prolongée à cette lumière à forte énergie altère la capacité d'absorption de l'œil, de réparation des lésions et peut conduire à une destruction irréversible des cellules rétiniennes.