Lumière, une forme de rayonnement électromagnétique, se déplace en vagues à une vitesse remarquable de 299 792 458 mètres par seconde (environ 186 282 miles par seconde) dans un vide. Il ne nécessite pas un moyen de voyager, contrairement aux ondes sonores. Voici comment cela interagit avec la matière:
1. Absorption:
* Lorsque la lumière est importante, une partie de son énergie peut être absorbée par les atomes ou les molécules dans le matériau. Cette absorption peut exciter les électrons du matériau à des niveaux d'énergie plus élevés. L'énergie absorbée peut être libérée sous forme de chaleur ou réémise sous forme de lumière d'une longueur d'onde différente.
* La couleur que nous voyons est déterminée par les longueurs d'onde de la lumière qui ne sont pas absorbées. Par exemple, une pomme rouge absorbe toutes les longueurs d'onde de la lumière, sauf pour le rouge, qu'il reflète.
2. Transmission:
* La lumière peut également passer à travers la matière, nous permettant de voir des objets de l'autre côté. C'est ce qu'on appelle la transmission.
* Les matériaux transparents, comme le verre, transmettent la majeure partie de la lumière qui les frappe. Les matériaux translucides, comme le verre givré, transmettent un peu de lumière mais le diffusent, ce qui rend les objets flous. Les matériaux opaques, comme le bois, absorbent la plupart de la lumière et reflètent très peu.
3. Réflexion:
* Lorsque la lumière frappe une surface, une partie peut être réfléchie.
* L'angle de réflexion est égal à l'angle d'incidence. C'est la loi de la réflexion.
* Différentes surfaces reflètent la lumière différemment. Les surfaces lisses, comme les miroirs, reflètent régulièrement la lumière, créant une image claire. Les surfaces rugueuses, comme un mur, reflètent la lumière de manière diffuse, diffusant la lumière et rendant la surface terne.
4. Réfraction:
* Lorsque la lumière passe d'un milieu à l'autre, il peut changer de direction. C'est ce qu'on appelle la réfraction.
* La réfraction se produit car la vitesse de la lumière est différente dans différents supports. Par exemple, la lumière se déplace plus lentement dans l'eau que dans l'air.
* Cette flexion de la lumière est ce qui nous permet de voir à travers des lentilles, comme celles des lunettes et des télescopes.
5. Diffraction:
* La lumière peut se pencher autour des coins, un phénomène connu sous le nom de diffraction. Cet effet est plus prononcé lorsque la taille de l'ouverture ou de l'obstacle est comparable à la longueur d'onde de la lumière.
* La diffraction est la raison pour laquelle nous pouvons voir la faible lumière d'une étoile éloignée même si elle est bloquée par l'atmosphère terrestre.
6. Interférence:
* Lorsque deux vagues de lumière se rencontrent, elles peuvent interagir entre elles. Cette interaction peut entraîner une interférence constructive, où les ondes se renforcent mutuellement, soit une interférence destructrice, où les ondes s'annulent.
* Ce phénomène est responsable des couleurs que nous voyons dans les bulles de savon et les nappes d'huile.
7. Polarisation:
* La lumière est une onde électromagnétique, ce qui signifie qu'elle a à la fois un champ électrique et un champ magnétique. Ces champs peuvent osciller dans différentes directions.
* La lumière polarisée est une lumière dans laquelle le champ électrique oscille dans un seul plan. Les filtres polarisants peuvent être utilisés pour bloquer la lumière qui oscille dans une certaine direction.
* Les lunettes de soleil polarisées aident à réduire l'éblouissement en bloquant la lumière polarisée horizontalement réfléchie sur des surfaces comme l'eau et le trottoir.
en résumé:
La lumière interagit avec la matière de manière complexe et fascinante. Ces interactions sont responsables de la grande variété de couleurs, de formes et de textures que nous voyons dans le monde qui nous entoure. En comprenant les principes de la façon dont la lumière voyage et interagit avec la matière, nous pouvons développer de nouvelles technologies et applications, des lasers aux cellules solaires aux fibres optiques.
