Comportement du chien
et du chat, neuroscience

La lumière et ses propriétés

« 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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L'oeil est un instrument mobile de lignée optique ( infos). 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.

Articles sur la vision
  • La vision dans le monde animal et chez l'homme ( infos)
  • L'oeil humain avec logiciel ( infos)
  • Tout savoir sur l'optique en physique ( infos)
  • Les illusions optiques ( infos)

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 ( infos), à une vitesse très élevée.

Phénomène ondulatoireContrairement 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

Longueur d'onde et lumièreLa longueur d'onde est la distance entre deux crêtes (ou deux creux) consécutives .

Les longueurs d'ondes varient entre :

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.


Arc-en-ciel 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 .

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 " ( infos).

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 ( infos)

LumièreVisionStructure oculaireNeurophysiologieCommunication visuelle
Bibliographie
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  • Purves D., Augustine G.J., Fitzpatrick D., Katz L.C., Lamantia A-S, McNamara J.O., Williams S.M. - Neurosciences - De Boeck, 800 p., 2003
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