La lumière et les couleurs

La lumière voyage en ligne droite

Tant que rien ne la dévie, la lumière va tout droit. C'est pour cela qu'il y a des ombres : un objet opaque bloque le passage, et la zone derrière lui reste sombre, avec une forme qui reproduit celle de l'objet.

C'est aussi pourquoi on ne voit pas derrière un mur, et pourquoi un rayon de soleil qui entre par un trou de tôle dessine un trait net dans la poussière en suspension.

Le blanc n'est pas une couleur simple

La lumière du Soleil paraît blanche. En réalité, c'est un mélange de toutes les couleurs.

On peut les séparer : un prisme de verre le fait, une goutte d'eau aussi. Chaque couleur est déviée d'un angle légèrement différent en entrant dans la matière, et le faisceau s'ouvre en éventail.

Un arc-en-ciel n'est rien d'autre : des millions de gouttes de pluie qui séparent la lumière du Soleil. C'est pourquoi on le voit en se plaçant dos au Soleil, face à la pluie — jamais l'inverse.

Pourquoi une chose a une couleur

Voici le point que presque tout le monde a de travers.

Un objet ne fabrique pas sa couleur. Il reçoit la lumière blanche, absorbe certaines couleurs, et renvoie les autres. Ce qu'il renvoie, c'est ce que tu vois.

• Une feuille de manioc paraît verte parce qu'elle absorbe le rouge et le bleu, et renvoie le vert.
• Un pagne rouge absorbe tout sauf le rouge.
• Un objet noir absorbe presque tout, et ne renvoie presque rien. C'est pourquoi il chauffe au soleil.
• Un objet blanc renvoie presque tout — d'où les toits clairs et les vêtements clairs quand il fait chaud.

Preuve amusante : sous une lumière colorée, les couleurs des objets changent. S'ils fabriquaient leur couleur, cela n'arriverait pas.

Pourquoi le ciel est bleu

En traversant l'atmosphère, la lumière est dispersée par les molécules de l'air. Le bleu est dispersé beaucoup plus que le rouge : il part dans toutes les directions et nous arrive de partout dans le ciel.

Au coucher du soleil, la lumière traverse une épaisseur d'air bien plus grande. Le bleu est dispersé si tôt qu'il ne reste plus, en ligne directe, que les rouges et les orangés. D'où les couchers de soleil.

Miroirs et lentilles

• Une surface lisse renvoie la lumière selon un angle régulier : c'est le miroir.
• Une matière transparente la dévie en y entrant : c'est ce qui fait qu'un bâton plongé dans l'eau paraît cassé, et que les poissons ne sont pas exactement là où on les voit — un pêcheur expérimenté le sait et corrige.

Une lentille exploite cette déviation pour concentrer ou étaler la lumière. C'est le principe des lunettes, de la loupe, de l'appareil photo et de ton œil.

Les couleurs d'un écran

Un écran de téléphone ne contient que trois couleurs de points : rouge, vert, bleu. En les allumant à des intensités différentes, il produit toutes les autres — le jaune, l'orange, le blanc. Regarde un écran allumé de très près : tu verras les points.