Lumière et couleurs

La lumière est produite par des sources primaires comme le Soleil, une lampe ou une bougie allumée. Ces objets fabriquent leur propre lumière. D'autres objets, comme la Lune ou un miroir, ne font que renvoyer la lumière qu'ils reçoivent : ce sont des sources secondaires. Une feuille blanche éclairée par le Soleil diffuse la lumière, mais ne la produit pas. On distingue donc deux grandes familles de sources lumineuses.

Dans un milieu transparent et homogène comme l'air, l'eau ou le verre, la lumière se propage en ligne droite. On représente son trajet par un rayon lumineux, une flèche qui indique le sens de propagation. Cette propriété explique la formation des ombres : un objet opaque placé devant une source lumineuse bloque les rayons et crée une zone d'ombre sur un écran. Les éclipses de Lune ou de Soleil sont aussi des conséquences de cette propagation rectiligne.

Isaac Newton a montré que la lumière blanche du Soleil est en réalité un mélange de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel. En traversant un prisme en verre, la lumière blanche est déviée et se décompose en un spectre continu : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet. Ce phénomène se produit aussi naturellement dans les gouttes d'eau qui forment un arc-en-ciel. Chaque couleur correspond à une déviation différente.

Lorsqu'un objet est éclairé en lumière blanche, il absorbe certaines couleurs et en diffuse d'autres. La couleur que nous percevons est celle qui est diffusée. Un objet rouge absorbe toutes les couleurs sauf le rouge, qu'il renvoie vers nos yeux. Un objet blanc diffuse toutes les couleurs, un objet noir les absorbe toutes. Un filtre coloré fonctionne de la même manière : un filtre rouge ne laisse passer que la lumière rouge.