Dispersion du spectre de la lumière blanche

s Dans l'expérience précédente, nous avions étudié comment la lumière est déviée lorsqu'elle change de milieu. Maintenant nous allons voir que cette déviation peut dépendre également de la couleur de la lumière.

Le prisme

s Regarde bien l'objet sur cette image. Peux-tu le décrire ?

Le prisme et le spectre s On dirait un objet transparent, probablement en verre. Il présente trois faces disposées en triangle. Il est traversé par une lumière multicolore.

s Bravo ! Tu as fait une bonne description. On appelle cet objet un prisme. Passons maintenant à l'animation.

s Tu trouveras au milieu de l'écran un prisme vu du dessus. Il est traversé par un faisceau de lumière blanche que tu peux orienter avec le pointeur de ta souris.

s Peux-tu m'expliquer ce que c'est qu'un faisceau de lumière ?

s Un faisceau de lumière c'est lorsque tous les rayons vont dans la même direction comme l'eau qui sort d'un tuyau d'arrosage. Utilise ta souris pour orienter le faisceau et le faire entrer par différentes faces du prisme. Comment apparaît ce faisceau à sa sortie du prisme ?

La dispersion de la lumière

s Oh ! On a un joli arc-en-ciel !

s Effectivement et voici l'explication. Nous avions vu dans l'expérience précédente que l'angle d'un rayon lumineux change lorsqu'il change de milieu. La forme triangulaire du prisme va provoquer deux fois un changement de direction du rayon lorsqu'il traverse deux faces : la face air-verre et la face verre-air. Le prime est donc un objet qui permet de dévier fortement un rayon de lumière.

s Et pourquoi obtient-on une lumière multicolore à la sortie ?

s L'explication vient du fait que :

  • Plus les photons sont proches du violet et plus ils sont déviés
  • Plus les photons sont proches du rouge et moins ils sont déviés

Le spectre de la lumière blanche

Les sept couleurs de l'arc-en-ciel s La lumière blanche du faisceau est un mélange de différentes couleurs et on retrouve toutes ces couleurs dispersées par le prisme. C'est le même phénomène qui se passe dans un arc-en-ciel. A propos, connais-tu les sept couleurs de l'arc-en-ciel ?

s Euh ! Rouge, orange, jaune, vert, bleu, violet... Ah zut ! Je n'en ai trouvé que six.

s En fait je plaisantais ! L'arc-en-ciel n'a pas sept couleurs, mais une infinité. Ce dégradé de couleur s'appelle le spectre de la lumière.