La lumière

La lumière est une onde électromagnétique : c'est-à-dire, une onde qui perturbe l’espace-temps et qui, de ce fait, peut se propager dans le vide (ce n’est par exemple pas le cas pour le son, qui ne peut pas se propager sans passer par un atome ou autre).Elle perturbe l’espace temps comme lorsque l’on jette une pierre dans l’eau : elle créée des sorte de vagues.

Ces vagues sont généralement émises à intervalles réguliers et la distance entre deux vagues est appelée « longueur d’onde ».

Plus la longueur d’onde est grande, plus les vagues sont étirées ; et plus la longueur d’onde est petite plus les vagues sont rapprochées.

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Nos yeux sont capables de détecter une longueur d’onde comprise entre environ 400 et 800 nanomètres. Ce sont ces zones que l’on appelle lumière. Aussi, la couleur perçue par nos yeux varie par rapport à la longueur d‘onde : plus la longueur d’onde est grande, plus la couleur tire sur le rouge ; et plus elle est petite, plus elle tire sur le violet.

Entre le rouge et le violet la lumière apparaît sous toutes les couleurs de l’arc en ciel :

-le rouge

-L’orange

-Le jaune

-Le vert

-Le bleu

-L’indigo

-Le violet

Ainsi que toutes les couleurs comprises entre elles (le bordeaux, le bleu turquoise, ex…)

C’est en mélangeant toutes ces couleurs que l’on obtient la lumière blanche.

(Source:Google)

Pour ce qui est des ondes dont la longueur est supérieures à 800 nanomètres, elles sont appelées « infrarouges ». Et encore plus bas nous avons les micro-ondes(à l'origine de l'appareil portant le même nom) puis les ondes radio. Pour celles qui sont, au contraire, inférieure à 400 nanomètres, elles sont appelées ultraviolet. Et plus réduites encore, nous avons les rayons X puis les rayons gamma.

Revenons-en à la lumière. Bien que celle-ci se comporte comme une onde, elle est aussi, dans certaines circonstances, un flux de particules appelés « photons * ». C’est ce qu’on appelle la dualité onde-corpuscule. Effectivement, elle a les caractéristiques à la fois d'une onde et d'un flux de particules.Mais cela mérite amplement  son propre article.

La lumière peut aussi être créée à partir de chaleur. Effectivement, un être vivant (qui n’a pas une température très élevée) produit par exemple des infrarouges. Mais quand la température devient vraiment importante, l’objet en question peut émettre des ondes visibles. On peut prendre comme exemple le métal : celui-ci, quand il chauffe à haute température, (quand on le travaille) ; apparaît déjà rouge puis jaune. Et quand un astre atteint une température extrêmement élevée, il peut paraître bleu. C’est le cas par exemple des étoiles super-géantes : celles-ci chauffent à si haute intensité que leur lumière rejetée est perçue de couleur bleue. Grâce à cela, on peut déduire la température des étoiles uniquement en observant leur couleur. Les étoiles sont alors classées en plusieurs types : O, B, A, f, G, K et M. Un astronome : Hertzsprung-Russell, réunit plusieurs étoiles dans un diagramme portant son nom ; les réunissent par rapport à leur catégorie.

(source de l'image: google)

En réalité, la couleur dépend de l'énergie du photon. Effectivement, plus un photon est "énergétique", et plus il tendra vers le violet. Au contraire, moins il l'est,plus il tendra vers le rouge. Et par rapport aux atomes, certains absorbent soit une ou plusieurs couleurs et en réjettent d'autres. Ce pourquoi tous les objets n'ont pas la même couleur. Mais leur couleur n'est qu'une illusion. Ce n'est que les couleurs qu'ils rejettent que l'on voit. Ils devraient donc être de la couleur contraire...

Mais comment la lumière adopte ces différentes couleurs? Pourquoi n'est elle pas de couleur unique?

Cela est du à l'énergie des photons*. Ou à la longueur de l'onde selon le point de vu. Plus un photon est "énergétique", plus la longueur d'onde est réduite, et plus la couleur tend vers le violet. A l'inverse, moins le photon est chargé, plus la longueur d'onde est allongée, et plus la couleur tend vers le rouge. Et puisque les atomes des objets qui nous entourent sont différents et qu'ils ont tous (très très grossièrement) une quantité d'énergie relativement différente, ils absorbent les photons jusqu’à une certaine énergie et rejettent le reste. C'est ainsi que l'on perçoit différemment les couleurs de chaque objets, ou plutôt de chaque atomes . Si les photons permettent à l'atome de s"exciter" alors ils les absorbent et si il se désexcite, il les renvoi (très grossièrement encore une fois).

Je tiens aussi à préciser que rien ne se déplace plus vite que la lumière. Et je ne dis pas ça parce qu'on a jamais observé quelque chose se déplaçant plus vite, mais parce que c'est physiquement impossible.
Je m'explique:
Ici, c'est son aspect corpuscule(flux de particules) qui nous intéresse:

Comme je vous l'ai dit précédemment, la lumière est composé de photons. Mais contrairement à toutes les autres particules fondamentales de la matière, ceux-ci n'ont pas de masse. Même pas un milliardième de mg. Rien. Et d'après les équations de la relativité générale, plus un objet accélère, plus sa masse augmente . Et plus la masse de l'objet augmente, plus il faut d'énergie pour augmenter de vitesse. Les photons n’étant pas contraints par cette priorité, ils peuvent atteindre la vitesse maximale possible. Etant donné que ce sont les seuls "objets" découverts à ce jour ne possédants pas de masse, on en conclut que rien ne vas plus vite que la lumière. Pour cela, il faudrait une énergie infinie.

*Voir le modèle standard

A suivre...