Prisme : la composition de la lumière

• Pour comprendre le fonctionnement d'un prisme et découvrir ses propriétés
• Pour comprendre le concept de dispersion

Avez-vous déjà vu un arc-en-ciel ? À votre avis, pourquoi les arcs-en-ciel apparaissent-ils après la pluie ? Prenons un morceau de verre, tendons-le vers le soleil et essayons de décomposer un rayon de lumière en sept couleurs : c'est ce qu'on appelle un spectre. Dans cette leçon, nous répondrons aux questions suivantes.

Comment et pourquoi un prisme peut-il décomposer la lumière blanche en sept couleurs ?

Un prisme décompose la lumière blanche en un ensemble de sept couleurs appelé « spectre ». Ces sept couleurs se présentent toujours dans le même ordre. Les couleurs du spectre sont le rouge, l’orange, le jaune, le vert, le bleu, l’indigo et le violet. On peut inventer un nom en utilisant la première lettre de chaque couleur pour former un prénom : ROY G BIV. La lumière peut être réfléchie et déviée. Lorsque la lumière traverse le verre du prisme, elle ralentit et est déviée. La couleur rouge n'est pas réfractée de la même manière que la couleur violette. Lorsque les couleurs sortent du prisme, chacune d'entre elles est réfractée différemment et dans une mesure différente. Les gens suspendent des prismes à des luminaires décoratifs chez eux ou aux fenêtres par lesquelles le soleil pénètre afin de remplir leurs pièces d'arcs-en-ciel.

Après la pluie, il y a une multitude de gouttelettes d’eau dans l’air, tout autour de nous. Lorsque le soleil apparaît, la lumière blanche vient frapper toutes ces gouttelettes. Chacune de ces millions et millions de gouttelettes agit comme un prisme, en décomposant le faisceau unique de lumière blanche en sept couleurs. La lumière du soleil pénètre dans chacune de ces gouttelettes d'eau et les couleurs sont diffusées comme si la gouttelette elle-même était un prisme. Cette réfraction et cette réflexion se produisent simultanément dans toutes les gouttelettes d'eau, et c'est ce qui forme les couleurs de l'arc-en-ciel que l'on voit après la pluie.

Vous pouvez créer votre propre arc-en-ciel, qui fonctionne exactement comme ceux que l'on voit dans le ciel. Par une belle journée ensoleillée, prenez un tuyau d'arrosage et utilisez votre doigt ou une buse pour projeter une fine brume dans les airs. Vous verrez un arc-en-ciel se former dans les gouttelettes d'eau qui tombent de la fine brume en suspension dans l'air.

Les arcs-en-ciel n'ont pas de fin, car ce sont des cercles. On peut voir le cercle complet d'un arc-en-ciel depuis un avion. Il y a une raison pour laquelle on ne peut pas voir la fin d'un arc-en-ciel depuis le sol. Pour que vous puissiez voir un arc-en-ciel, il faut que des gouttes de pluie tombent quelque part devant vous et que le soleil soit quelque part derrière vous. C'est ainsi que les gouttes de pluie peuvent réfléchir la lumière du soleil vers vos yeux. Vous percevez cette lumière sous forme de couleurs de l'arc-en-ciel, car la lumière du soleil est composée de toutes les couleurs possibles. La lumière du soleil se décompose en ces différentes couleurs lorsqu'elle frappe les gouttes de pluie.

Si tu essaies de marcher jusqu'au bout de l'arc-en-ciel, celui-ci continuera à se déplacer avec vous. Les gouttelettes sont toujours devant vous, et le soleil est toujours derrière toi, tu ne pourras donc jamais atteindre le bout !

• Plan incliné, avec 3 terminaux de voie différents — 5491.11
• Projecteur avec lampe halogène 12 V, 20 W — 4414.18
• Prisme en verre équilatéral (côté : 25 mm) — 4450.10
• Table Prism — 4418.29
• Support pour lames et diaphragmes — 4414.03
• Lot de sept diaphragmes — 4414.12

• Citez, dans l'ordre, toutes les couleurs que l'on trouve dans un arc-en-ciel.
• Pourquoi les gouttes de pluie, ces gouttelettes d'eau, décomposent-elles la lumière blanche en couleurs, tout comme un prisme ?