Les longueurs d'onde de la lumière visible se situent entre 400 et 700 nanomètres. Et chaque couleur de la lumière visible est caractérisée par un intervalle de longueur d'onde. Ainsi, le vert se situe autour des 510 nanomètres et le rouge, autour des 650 nanomètres.
Par longueurs d'onde croissantes, nous avons les rayons gamma, les rayons X, les ultraviolets, le visible, les infrarouges, les micro-ondes et les ondes radio. Le visible ne concerne qu'une infime partie du spectre électromagnétique, sa gamme de longueurs d'onde est entre 400 et 800 nanomètres.
La lumière est d'un côté une onde électromagnétique, se propageant dans l'espace et le temps. En fait, nous baignons en permanence dans un champ électromagnétique, créé par la présence de particules chargées et leur déplacement. Une perturbation de ce champ se propagera: c'est une onde électromagnétique.
La longueur d'onde est habituellement notée à l'aide de la lettre grecque lambda (λ). Dans le système usuel, on utilise souvent le nanomètre (nm) comme unité. Dans le système international (SI), elle se note en mètre (m).
Les longueurs d'onde visibles s'étendent de 0,4 à 0,7 µm. La couleur qui possède la plus grande longueur d'onde est le rouge, alors que le violet a la plus courte. Les longueurs d'onde du spectre visible que nous percevons comme des couleurs communes sont énumérées ci-dessous.
Le spectre électromagnétique répertorie les ondes électromagnétiques en fonction de leur longueur d'onde et de leur fréquence. La longueur d'onde la plus longue est supérieure à 100 m, tandis que la plus petite peut être inférieure à 0,0001 nm. 0,000 1 nm .
Comme toute onde mécanique progressive, l'onde lumineuse se propage dans tout milieu matériel (solide, liquide ou gazeux). Mais, au contraire des ondes mécaniques, elles peuvent également se propager dans le vide (la lumière du soleil traverse le vide interstellaire avant de pénétrer dans l'atmosphère terrestre).
Une onde électromagnétique est une catégorie d'ondes qui peut se déplacer dans un milieu de propagation comme le vide ou l'air, avec une vitesse avoisinant celle de la lumière, soit près de 300 000 kilomètres par seconde. Ces ondes sont par exemple produites par des charges électriques en mouvement.
La lumière est la partie du spectre électromagnétique visible à l'œil nu. Elle est une onde électromagnétique et elle a une de sa longueur d'onde, ou fréquence, compris entre 400 et 700 nanomètres, à l'intérieur de laquelle il y a tous les couleurs que nous pouvons percevoir.
Spectre visible et lumineux
Parmi toutes ces ondes, celles étant situées entre 380 à 780 nm (nm : nanomètre) sont « visibles ». Elles forment ainsi le spectre de la lumière.
Un spectromètre est un appareil de mesure permettant de décomposer un faisceau lumineux en des éléments simples qui constituent son spectre. En optique, il s'agit d'obtenir les longueurs d'onde spécifiques constituant le faisceau lumineux (spectre électromagnétique).
Dans un milieu donné, la fréquence et la longueur d'onde sont liées par la formule : λ=c/f=c*T ou λ est la longueur d'onde en mètre (m), c la célérité de propagation de l'onde en mètre par seconde (m.s-1), f la fréquence (Hz) et T la période (s).
Il existe en particulier deux grands types d'onde : les ondes mécaniques, dont la propagation dépend du passage à travers la matière ; et les ondes électromagnétiques qui n'ont pas besoin de support matériel pour se propager.
Dans l'espace, entre les étoiles, on trouve principalement du vide : la lumière se déplace plus librement sans être interceptée par des particules modifiant sa couleur. De plus, malgré un nombre astronomique d'étoiles dans l'espace, leur luminosité ne nous aveugle pas car l'espace est en expansion.
Un endroit dans lequel se propage la lumière est appelé milieu transparent. La lumière peut se propager dans le vide. Elle se propage également dans certains matériaux (l'air, le verre, l'eau, quelques plastiques et les pierres précieuses). Si ce milieu est homogène, la lumière se propage en ligne droite.
ondes P ou ondes primaires, appelées aussi ondes de compression ou ondes longitudinales. Le déplacement du sol qui accompagne leur passage se fait par dilatation et compression successives, parallèlement à la direction de propagation de l'onde. Ce sont les plus rapides (6km.
Les rayons gamma ont la plus haute fréquence, tandis que les ondes radio ont la plus basse. La lumière visible se situe approximativement au centre de ce spectre, et n'en représente qu'une infime fraction.
Dans une onde longitudinale, la vibration ou l'oscillation est parallèle à la direction du déplacement. Dans une onde transversale, la vibration ou l'oscillation est perpendiculaire aux directions de déplacement.
Lors d'un orage, on voit l'éclair avant d'entendre le tonnerre. En effet, l'onde sonore se propage à une vitesse de 343 m/s, tandis que l'onde lumineuse se propage à une vitesse moyenne de 300 000 km/s. Ainsi, la lumière parvient à nos yeux plus rapidement que le son parvient à nos oreilles.
Une onde électromagnétique est une onde qui se propage autant dans le vide que dans un milieu matériel. Les ondes radio, les ondes lumineuses, les rayons X sont des exemples d'onde électromagnétique.