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Décomposition de la lumière blanche par un prisme

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Objectif

Nous allons caractériser différents types de lumières grâce à une des propriétés du prisme qui est de décomposer la lumière.

1. L'expérience de Newton

Newton a constaté qu’en éclairant un prisme avec de la lumière blanche, celle-ci sortait du prisme en étant déviée et qu’elle se décomposait en lumières de toutes les couleurs de l’arc-en-ciel. Il en a déduit que la lumière blanche est composée de toutes ces couleurs et que le prisme a pour effet de les séparer.

La lumière blanche est une lumière polychromatique, c’est-à-dire composée de plusieurs couleurs. La décomposition des couleurs par un prisme est la dispersion.

2. Notion de radiation monochromatique

Lorsqu’on remplace la source de lumière blanche par un laser, le prisme dévie la lumière du laser mais ne la décompose pas.

Le laser génère une lumière monochromatique qui est constituée d'une radiation unique. Cette radiation est caractérisée par un nombre appelé longueur d'onde, qui s'exprime en mètre et est noté λ.
Ainsi, la lumière du laser est caractérisée par une radiation de longueur d'onde

λ = 720.10^-9 m = 720 nm.

3. La lumière visible

L’œil humain n’est sensible qu’aux radiations dont la longueur d’onde est comprise entre 400 et 800 nm (ces valeurs peuvent varier : la sensibilité de l’œil est différente selon les individus et diminue avec l'âge).
Une lumière dite « blanche », comme la lumière du Soleil, est constituée de toutes ces radiations. Il existe d’autres radiations situées en dehors du domaine du visible comme les ultra-violets (UV) ou les infra-rouges (IR).