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La couleur dans tous ses éclats Broché – 8 septembre 2011


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Descriptions du produit

Extrait

Qu'est ce que la lumière ?
Des gouttes et des vagues

Comparer la lumière à des gouttes de pluie est une belle métaphore pour illustrer le fait que la lumière, ce flux de vagues électromagnétiques qui nous apparaît continu, est également constitué de grains d'énergie, les photons. Gouttes et vagues, photons et ondes, sont les deux facettes indissociables de la lumière. Impossible d'interpréter tous les phénomènes lumineux si on se limite à un seul des aspects, photon ou onde. Ainsi l'effet photoélectrique, qui consiste en l'éjection d'électrons d'une surface métallique éclairée par de la lumière, s'explique par les impacts successifs des photons incidents sur le métal. En revanche, les couleurs des bulles de savon (voir p. 40) et le superbe bleu des ailes des papillons morpho (voir p. 48) trouvent leur origine dans le caractère ondulatoire de la lumière.
Les physiciens ont mis du temps à accepter cette double identité de la lumière, à la fois photon et onde. Paradoxalement, alors que l'identité corpusculaire allait devenir la plus difficile à établir (elle ne le sera définitivement qu'au XXe siècle), c'est d'abord elle qui est apparue sur le passeport de la lumière dès l'Antiquité. Isaac Newton (1642-1727) en particulier postula que la lumière était constituée de corpuscules matériels de diverses masses qui, atteignant le fond de l'oeil, engendraient des vibrations produisant diverses sensations de couleur, selon la taille des corpuscules. Mais attention, nous savons aujourd'hui que la lumière est en fait immatérielle et que les photons n'ont pas de masse !
A l'époque, la théorie de Newton atteint rapidement ses limites. Car une description corpusculaire ne permettait pas d'expliquer les phénomènes lumineux étranges qu'étaient les interférences et la diffraction (voir p. 40 à 43) : comment des grains de lumière pouvaient-ils engendrer des figures géométriques colorées comme des cercles concentriques ou des lignes parallèles ? Le mystère était total. C'est en cherchant à le percer que les physiciens du XIXe siècle ont été conduits à reprendre l'hypothèse formulée par Christiaan Huygens en 1690 : la lumière se propage sous forme d'ondes comme le son. Parmi ces physiciens, Thomas Young réalise des expériences sur les interférences qu'il interprète sommairement en terme de superpositions d'ondes. Et surtout, Augustin Fresnel publie en 1816 la première théorie complète de l'optique ondulatoire grâce à laquelle il parvient à expliquer quantitativement la diffraction et les interférences.
Reste qu'on ne connaît alors toujours pas la nature profonde de ces ondes lumineuses. James Clerk Maxwell, pourtant préoccupé par un tout autre domaine, apporte un début de réponse en 1865. En cherchant à unifier l'électricité et le magnétisme, il montre qu'un champ électrique et un champ magnétique peuvent osciller de conserve et se propager sous la forme d'ondes appelées ondes électromagnétiques. D'après sa théorie - un des piliers de la physique -, ces ondes se propagent à la même vitesse que... la lumière. Curieuse coïncidence. Et si la lumière faisait partie de l'une de ces ondes ? C'est ce que Heinrich-Rudolf Hertz démontrera brillamment en 1885 en réussissant à produire des ondes électromagnétiques et en établissant que leurs lois s'avèrent en tous points semblables à celles de la lumière en optique.
Grâce à Maxwell et Hertz, nous savons aujourd'hui que les ondes électromagnétiques/ondes lumineuses sont caractérisées par une longueur d'onde (la distance entre les crêtes de l'onde) et une fréquence (le nombre d'oscillations complètes ou de cycles par seconde). La gamme de longueurs d'onde visibles par notre oeil s'étend de 400 nanomètres (violet) à 700 nanomètres (rouge) environ. Les fréquences correspondantes sont très élevées : elles vont de 400 mille milliards à 800 mille milliards de hertz (1 hertz = 1 cycle par seconde). Les longueurs d'onde visibles ne représentent qu'une infime partie des ondes électromagnétiques : infrarouges, rayons ultraviolets, rayons X, et rayons gamma sont autant de gammes d'ondes électromagnétiques non perçues par l'oeil, car possédant une longueur d'onde en dehors du spectre visible (Figure 2). Mais au fait, pourquoi percevons-nous des couleurs quand notre oeil, lui, capte des ondes électromagnétiques ?

Biographie de l'auteur

Bernard Valeur, ingénieur ESPCI, est professeur émérite au Conservatoire national des arts et métiers (CNAM, Paris).
Il a publié de nombreux ouvrages de vulgarisation sur le thème de la lumière, en particulier aux Editions Belin : Lumière et luminescence , Sons et lumière. Il a également participé à l'ouvrage collectif Matière et matériaux.


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Détails sur le produit

  • Broché: 128 pages
  • Editeur : BELIN LITTERATURE ET REVUES (8 septembre 2011)
  • Collection : Bibliothèque scientifique
  • Langue : Français
  • ISBN-10: 2701158761
  • ISBN-13: 978-2701158761
  • Dimensions du produit: 24,5 x 0,9 x 18,5 cm
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12 internautes sur 12 ont trouvé ce commentaire utile  Par laurent333 sur 21 janvier 2012
Format: Broché Achat vérifié
Un livre à acheter les yeux fermés en particulier pour les peintres qui veulent mettre un peu d'ordre dans les connaissances liées à la couleur. Une méthode de classification des couleurs qui est très simple (beaucoup mieux que la méthode de Joannes Itten), des passerelles vers la biologie, les pigments ...etc
Cet ouvrage se lit très facilement, il y a plus de 50 chapitres plus ou mois indépendants et, on peut ainsi commencer par la fin : exemple le chapitre n° 49 "les peintures acryliques"; c'est très utile pour compléter rapidement ses connaissances.
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12 internautes sur 13 ont trouvé ce commentaire utile  Par K. Gérard sur 20 janvier 2012
Format: Broché
Enfin un excellent bouquin de vulgarisation scientifique qui se permet en plus d'être ludique et artistique. L'auteur fait à mon avis partie des rares pédagogues pouvant traiter de manière rigoureuse tout en restant simple et jamais ennuyeux un sujet complexe nécessitant en général une approche mathématique très développée souvent rebutante pour le débutant. Les exemples choisis et la clarté de présentation des multiples phénomènes participant à la "production des couleurs" sont superbement présentés et explicités. A lire absolument pour qui s'intéresse à la physique, à l'art ou est tout simplement curieux de comprendre enfin "comment ça marche".
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3 internautes sur 3 ont trouvé ce commentaire utile  Par Sbo TOP 500 COMMENTATEURS sur 8 février 2013
Format: Broché
"La couleur dans tous ses éclats" offre un excellent aperçu de ce qu'est la couleur en 51 chapitres d'une double page. L'auteur a fait le choix d'approcher brièvement de nombreuses facettes du sujet (mais pas toutes, sans aucun doute)… et non d'en approfondir particulièrement certaines. C'est un ouvrage généraliste, une excellente introduction. Si vous êtes à la recherche d'un livre pointu sur un aspect de la couleur (température des couleurs, luminescence, vaste étude sur les pigments en peinture, fonction de la couleur chez les oiseaux, etc,) il vous faudra chercher ailleurs.

Chaque thème est développé à partir d'un exemple (le scarabée et le papillon pour les couleurs structurales dans la nature, les bulles de savon pour l'irisation, les aurores boréales, le jaune lumineux d'une coiffe dans "Le tricheur à l'as de carreau", peinture de G. de la Tour, pour la recherche sur les pigments en peinture, etc).
Le livre me semble très bien organisé :
--L'auteur y installe d'abord les bases dans une section "comprendre la couleur" (ce qu'est la couleur, l'origine de la couleur, la classification des couleurs, types de lumières colorées, divers éléments expliquant la coloration des objets en fonction de leur nature ou de leur structure, etc). C'est ici qu'on traite ensuite de la couleur des flammes, des écrans, des tubes néon, ou de coloration des objets tels que les feux d'artifices ou l'irisation des perles.
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