1. Lumière comme onde électromagnétique:
* Nature de la lumière: Les animaux voient en détectant la lumière, qui est une forme de rayonnement électromagnétique. Ce rayonnement se déplace en vagues, avec différentes longueurs d'onde correspondant à différentes couleurs.
* Réfraction: Lorsque la lumière passe d'un milieu à l'autre (comme l'air à l'eau ou l'air à l'œil), il se plie. Cette flexion, appelée réfraction, est la base de la façon dont les objectifs concentrent la lumière dans l'œil.
* Réflexion: Lorsque la lumière frappe une surface, une partie rebondit. Cette lumière réfléchie est ce que nous voyons. La façon dont la lumière se reflète dépend des propriétés de la surface (douceur, couleur), influençant la façon dont un animal perçoit son environnement.
2. L'œil en tant que système optique:
* Focus: La cornée et l'objectif de l'œil agissent comme une lentille convergente, pliant les rayons lumineux pour les concentrer sur la rétine. Cela crée une image nette sur la rétine, permettant une vision détaillée.
* Hébergement: L'objectif peut changer la forme pour ajuster la mise au point des objets à différentes distances. Ce processus, connu sous le nom d'hébergement, assure une vision claire à différentes distances.
* Pupil: L'élève contrôle la quantité de lumière entrant dans l'œil, s'adaptant à différents niveaux de lumière. Cela garantit une clarté d'image optimale et empêche l'éblouissement.
3. Détection de lumière dans la rétine:
* cellules photoréceptrices: La rétine contient des cellules spécialisées appelées cellules photorécepteurs (tiges et cônes). Ces cellules absorbent l'énergie lumineuse et la convertissent en signaux électriques, qui sont ensuite transmis au cerveau.
* tiges et cônes: Les tiges sont sensibles aux faibles niveaux de lumière, offrant une vision en noir et blanc, tandis que les cônes sont responsables de la vision des couleurs. Différentes espèces ont des nombres et des types de cônes variables, conduisant à différentes capacités de perception des couleurs.
* Traitement visuel: Les signaux électriques des photorécepteurs sont traités par le cerveau pour créer une image visuelle. Le cerveau interprète ces signaux, permettant aux animaux de percevoir les formes, les couleurs, les mouvements et la profondeur.
4. Adaptations spéciales:
* Vision nocturne: Les animaux actifs la nuit ont souvent des élèves plus grands et plus de tiges dans leurs rétines, leur permettant de voir dans une faible lumière.
* Vision des couleurs: Certains animaux, comme les primates et les oiseaux, ont une excellente vision des couleurs, ce qui les aide à trouver de la nourriture, à attirer des compagnons ou à naviguer.
* Détection de mouvement: Certains animaux, comme les prédateurs, ont des cellules spécialisées dans leurs rétines qui sont très sensibles au mouvement, améliorant leur capacité à détecter les proies.
* Vision ultraviolet: Certains insectes et oiseaux peuvent voir une lumière ultraviolette, invisible pour l'homme, qui leur fournit des informations sur les motifs de fleurs, les proies ou le camouflage.
En conclusion, les principes de la physique sous-tendent l'intégralité de la vision animale. De la nature de la lumière au fonctionnement de l'œil, et du fonctionnement complexe des cellules photorécepteurs au traitement complexe dans le cerveau, la physique fournit un cadre fondamental pour comprendre comment les animaux perçoivent le monde qui les entoure.
