Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Physique : Couleur et longueur d'onde
Bonjour,
au cours de physique, nous avons vu qu'à chaque couleur correspondait une longueur d'onde. Or, on a vu que λ = c/(nf) et notre prof a dit que quand on passait d'un milieu transparent à un autre, f restait pareille et on sait que c vaut 3.10^8 m/s. Donc, en toute logique, si on passe d'un milieu transparent (l'air par exemple), à un autre milieu transparent (l'eau par exemple), la longueur d'onde devrait varier car les deux milieux ont des n différents et que f et c vont rester pareils. Mais alors, si λ varie, comment expliquer que la couleur d'une certaine lumière ne change pas quand elle va de l'air à l'eau?
Par exemple si on prend de la lumière verte qui a une λ de 520 nm dans l'air
comme dans l'air on a λ=520nm= c/1f (car n de l'air = 1)
mais que dans l'eau n=1.33
alors dans l'eau λ=c/1.33f= 520/1.33= 391nm
Or, si dans l'eau λ = 391, on devrait avoir affaire à une lumière ultraviolette mais je sais que ca n'est pas le cas
Alors je me suis dit que l'explication se trouvait peut-être dans la fait que l'indice de réfraction varie un peu en fonction de la longueur d'onde. Seulement j'ai regardé sur internet et l'indice de réfraction de l'eau ne varie pas suffisamment pour que cela soit la solution à mon problème
Quelqu'un pourrait-il m'expliquer ?
Bonjour,
la couleur dépend de la fréquence, pas de la longueur d'onde. La couleur est effectivement la même dans l'air et dans l'eau. Cependant, on caractérise souvent les couleurs par leurs longueurs d'onde dans le vide. On peut donc dire éventuellement : la couleur dépend de la longueur d'onde dans le vide. De là à oublier de préciser systématiquement "dans le vide"...
Merci beaucoup !
Je n'étais sans doute pas assez attentif...
Du coup, dans un prisme (un milieu transparent) les rayons sont diffractés par ce milieu n et leurs rayon déviés car leur longueur d'onde change mais leur couleur ne change pas. Est - ce juste ?
* (J'avais oublié ceci)
Je peux donc conclure qu'une onde est fonction de sa longueur d'onde ainsi que du milieu dans lequel elle se propage.
Or la fréquence ne variant pas dans les milieux transparents, on ne pas dire de manière générale qu'elle est fonction d'une onde, elle est juste fonction de sa couleur
Bonjour,
Du coup, dans un prisme (un milieu transparent) les rayons sont diffractés par ce milieu n et leurs rayon déviés car leur longueur d'onde change mais leur couleur ne change pas. Est - ce juste ?
Plusieurs erreurs :
les déviations par passage d'un milieu transparent dans un autre sont des réfractions, pas des diffractions.
dans le cas du prisme, la dispersion que l'on observe, en plus de la déviation, s'explique par le fait que l'indice de réfraction du prisme varie avec la fréquence de l'onde.
Je peux donc conclure qu'une onde est fonction de sa longueur d'onde ainsi que du milieu dans lequel elle se propage.
Cette phrase n'est pas très claire ! Je dirais personnellement que les propriétés d'une onde dépendent à la fois de la fréquence de l'onde, donc de la source émettrice,ainsi que des propriétés du milieu de propagation.
J'ai l'impression que je me perds de plus en plus...
L'indice de réfraction (n) n'est il pas une constante qui ne varie que selon le milieu ? (1 pour l'air; 1,33 pour l'eau, etc.)
Merci
L'indice de réfraction (n) n'est il pas une constante qui ne varie que selon le milieu ? (1 pour l'air; 1,33 pour l'eau, etc.)
Pas vraiment ! c'est vrai que pour certains corps, l'eau par exemple, les variations sont faibles et souvent négligées. N'empêche que ces variations existent ! les variations de l'indice de l'eau en fonction de la fréquence expliquent le phénomène d'arc-en-ciel : très schématiquement : les gouttes d'eau se comportent comme des prismes...
Pour les prismes, on cherche à fabriquer des verres au pouvoir dispersif important, c'est à dire des verres dont l'indice de réfraction varie de façon assez importante avec la fréquence.
En fait, on m'a expliqué qu'effectivement il existe un n donné pour chaque matériau considéré mais qu'il existe toute une série de n pour chaque matériau donné due aux variations de n causées par des longueurs d'ondes ou des fréquences différentes mais que pour simplifier les choses (en ce qui concerne mon cours) on travaillait avec une valeur moyenne de n pour caractériser un matériau donné. Si ce que je viens de dire est juste, je crois avoir compris !
Ensuite, pourriez - vous s'il vous plaît m'expliquer un peu plus dans les détails le fonctionnement des prismes ?
(Donc si je comprends bien, les rayons pénétrant dans les gouttes d'eau sont réfractés différemment selon leur longueur d'onde et leur fréquence, mais que se passe-t-il quant à leur couleur ?
Merci ! 
Je crois que tu as compris en effet !
Pour l'arc-en-ciel, de nombreux sites avec des photos en couleurs et des schémas en 3D présentent bien les choses à différents niveaux théoriques. Déjà wikipedia dit des choses intéressantes.
Annuler
connectez vous