La lumière et ses propriétés
Citation
« et Dieu dit : " Que la lumière
soit ! " Et la lumière fut. Dieu vit que la lumière
était bonne. »
Genèse 1, 1,3
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( infos)
L'oeil est un instrument mobile de lignée optique (cf. chapitre spécial). Il produit une image du monde extérieur.
Pour pouvoir étudier la vision, il faut posséder quelques notions élémentaires sur les propriétés physiques de la lumière et ses interactions avec l'environnement.
Pour une étude plus précise, cf. mécanique quantique et photons.
Généralités sur la lumière
Le système visuel est sensible à une bande d'ondes électromagnétiques qui transportent de l'énergie .
Cette énergie est représentée par des quanta (du latin, quantum au singulier qui veut dire " combien ". Ces quanta sont appelés photons (du grec, phos, " lumière ").
Le quantum est la plus petite mesure indivisible (énergie, mouvement ou masse). Cette notion est à l'origine de la mécanique quantique.
Chaque quantum se propage suivant une onde sinusoïdale, comme le son, à une vitesse très élevée.
Contrairement
au son qui ne peut se transmet que dans un milieu élastique et à
une vitesse d'environ 340 m/s, la lumière se propage dans le vide
à la vitesse de 300 000 km/s.
La lumière est donc une vibration d'énergie pure plutôt
qu'une substance matérielle.
Les ondes sinusoïdales sont caractérisées par leur longueur d'onde (ou leur fréquence).
Longueurs d'onde de la lumière
La
longueur d'onde est la distance entre deux crêtes (ou deux
creux) consécutives.
Les longueurs d'ondes varient entre :
- 10-14 mètre correspondant aux ondes courtes comme les rayons gamma et
- 108 mètre ou ondes longues représentées par les ondes radio par exemple.
La fréquence
(exprimée en Hertz - Hz -)
est le nombre de cycles par seconde.
La fréquence est égale à l'inverse de la période de l'onde, c'est-à-dire que plus la fréquence est élevée, plus la longueur d'onde est courte.
L'oeil de l'homme est sensible à
des longueurs d'ondes électromagnétiques comprises entre 400
à 700 nanomètres.
Chaque longueur d'onde correspond à une couleur (vision des couleurs).
Les bleus et les verts (vers les ondes courtes) possèdent plus d'énergie que les oranges et rouges (vers les ondes longues). Toutefois, elles sont considérées par nous comme " froides ", contrairement aux couleurs " chaudes ".
Le blanc est un mélange de toutes les couleurs (
infos).
Lorsqu'un rayon de lumière blanche traverse un prisme, les différentes ondes sont plus ou moins déviées, ce qui nous permet d'observer toutes les couleurs du spectre visible.
Notions d'optique
Vision
Structure
oculairePerception visuelleVision
du chienVision
du chat
Neurophysiologie de la visionPropriétés de la lumière
Formation de l'image dans l'oeilTraitement rétinien de l'image
Voies optiquesCommunication
visuelle
Communication
visuelle du chienCommunication
visuelle du chat
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