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Complémentaires Si on place les six couleurs prismatiques sur la circonférence d'un cercle, le rouge (orangé) se trouve à l'opposé du bleu (cyan), le jaune (citron) se trouve à l'opposé du violet, et le vert se trouve à l'opposé du magenta ; ces couleurs ainsi appariées sont dites complémentaires. Mais, à la "lumière" des observations de Goethe dans les milieux troubles, il n'y a pas que des diamètres qui lient ces couleurs : le jaune, par exemple, est la couleur la plus claire, la moins obscurcie ; le violet, couleur complémentaire du jaune, est la couleur la plus sombre, la plus légèrement "voilée" par la lumière ; le rapport que chacune de ces couleurs avec la lumière et l'obscurité, est exactement inverse. On peut en dire autant de chacune des autres couleurs.La complémentarité des couleurs se vérifie aussi quand on considère les sentiments qu'elles provoquent

.Goethe Farbkreis le cercle des couleurs, aquarelle de Goethe

Contrastes consécutifs et simultanés Observons, pendant une trentaine de secondes et sans bouger les yeux, une figure noire sur un fond gris. Regardons, immédiatement après, une surface uniformément grise : une figure lumineuse se met à flotter sur la surface, au gré de nos mouvements oculaires, de la même forme que la figure précédemment observée. C'est un contraste consécutif : consécutivement à l'observation d'une figure (objective), il apparaît une autre figure (subjective) d'une luminosité directement inverse à la première. Regardons deux figures du même gris, tantôt sur un fond noir, tantôt sur un fond blanc : la figure parait plus claire sur fond noir que sur fond blanc. C'est ce qu'on appelle un contraste simultané. Dans ces expériences ont peut remplacer le blanc, le noir et le gris, par des couleurs... (voir le livre d'Ellen Marx Méditer la couleur)

Couleurs " spectrales " Le plus grand nombre de couleurs qui composent l'image réfractée par un prisme, d'une source de lumière solaire, est de cinq et de dimensions inégales :

1. Le rouge : c'est le rouge sang ou le vermillon. Aussi peu étendu que le bleu.

2. Le jaune : c'est le jaune citron. Aussi étendu que le violet.

3. Le vert : équilibre entre le jaune et le bleu ; ce vert est plus foncé que le jaune et que le bleu. Cette couleur n'est visible, rappellons-le, que lorsque le bleu et le jaune se superposent.

4. Le bleu : c'est le bleu cyan ou le bleu de cobalt clair.

5. Le violet : c'est le violet de cobalt ou le violet d'alizarine.

figure blanche réfractéedessin de Goethe

Quand on fait passer un rayon de lumière dans un prisme, le magenta (rose tyrien) est absolument invisible, il faudrait que le rouge et le violet se superposent, qu'on réfracte deux sources lumineuses (expérience objective) ou qu'on regarde l'image réfractée d'une figure noire sur fond blanc (expérience subjective) :

figure noire réfractée dessin de Goethe


Dispersion de la lumière blanche  : dans un prisme de verre, on fait passer un faisceau de lumière solaire. Celui-ci est alors réfracté par le verre, on dit qu'il est dispersé en sept couleurs. Mais que le lumière puisse être dispersée, ou décomposée, présuppose qu'elle soit hétérogène ou composite (pensons à du sable par exemple). Or cela nous amène à un paradoxe : pour prouver que la lumière est composite, Newton a montré qu'elle se re-composait, se servant donc de sa conclusion comme prémisse, l'effet précédant la cause !

dessin de Newton


Expériences objective et subjective Est dit "subjectif"ce qui appartient au sujet. Est dit "objectif" ce qui appartient à l'objet. Regarder l'image réfractée par un prisme sur l'écran où elle est projetée est une expérience "objective". Regarder directement une source lumineuse à travers un prisme est une expérience "subjective". L'expérience "objective" permet surtout de mesurer l'image spectrale, mais l'expérience "subjective" qui ne permet aucune mesure, autorise en revanche, des observations que l'expérience "objective" ne permet pas ou qui ne seraient réalisables qu'avec un alourdissement considérable du dispositif expérimental (par exemple l'observation de plusieurs couleurs à la fois, de figures noires sur fond blanc, l'observation de couleurs changeantes, etc.).


Indice de réfraction

indice de réfraction
. i : angle d'incidence
. r : angle de réfraction
. d : angle de déviation
. indice de réfraction du matériau du prisme : sin i ÷ sin r.

Induction "Dans l'usage philosophique traditionnel : opération mentale consistant à passer de la constatation d'un ou plusieurs faits à la loi de tous les faits du même genre, ou, suivant l'expression naguère classique, du particulier au général. Ce genre d'induction est qualifié d'amplifiant. Pour certains, la généralisation de l'expérience ou passage du particulier au général s'effectuerait par un raisonnement, le raisonnement inductif. Mais il semble plus juste de l'attribuer à une saisie, dans un ou plusieurs cas particuliers, d'une essence ou d'une loi universelles." Paul Foulquié, Dictionnaire de la langue philosophique, Presses Universitaires de France, Paris, 1962


Mesures Mesurer c'est comparer quantitativement un objet à un autre objet, l'échelle de mesure. Fascinés comme nous pouvons l'être par des mesures chiffrées, il faut nous rappeler qu' elles ne nous apprennent rien sur l'objet lui-même, sur sa composition par exemple, mais sur les rapports chiffrés dans lesquels il est avec l'objet auquel il est comparé.


Prisme Le prisme utilisé est en verre et à section triangulaire ; les angles de ce triangle sont quelconques, même si Newton en a choisi un dont l'angle, entre les faces par où passe la lumière est de 63°12'. Vous pouvez vous en procurer un chez un opticien ou vous fabriquer un prisme à eau :
description du prisme à eau


Réfraction Plongeons en partie un bâton rectiligne dans de l'eau : la partie immergée semble tordue et plus courte. Regardons un récipient vide sous un angle tel que le fond de ce bassin nous soit invisible ; versons-y de l'eau : le fond apparaît et plus nous versons d'eau, plus il semble monter. Ce sont là deux illustrations de ce qu'on appelle la réfraction. Dans les deux cas, l'eau modifie la perception que nous devrions avoir des objets. Si on veut imaginer une explication de ces modifications de la perception, il faut d'abord réduire la lumière à un filet élémentaire rectiligne : le rayon lumineux (Euclide a eu cette brillante idée). Il faut ensuite s'imaginer que chaque rayon de lumière est virtuellement porteur d'un point de l'image. Il faut ensuite concevoir que si nous voyons les choses c'est qu' elles ont réfléchi vers nos yeux une partie des rayons lumineux qu' elles ont reçu : ce rayon est plus ou moins dévié, réfracté par la surface des milieux qu'ils traverse. Ces milieux sont plus ou moins réfringents, ils ont un indice de réfraction plus ou moins grand. Newton ajoute à cette explication que les couleurs spectrales sont diversement réfrangibles, c'est à dire que chacune d'elles subirait différemment le pouvoir réfringent du milieu qu'elle traverse.


Spectre Comment l'"Apparition effrayante d'un mort" (Petit Robert) est-elle devenue le spectre tel qu'il est défini par Newton ? Spectre : "Images juxtaposées formant une suite ininterrompue de couleurs, et correspondant à la décomposition de la lumière blanche par réfraction (prisme) ou par diffraction (réseau)." (Petit Robert).Quoi qu'il en soit, l'image "spectrale" ou les couleurs "spectrales", bien qu'étant obtenues par "décomposition", ne sont pas fantomatiques : contrairement aux fantômes, elles apparaissent dès qu'on les convoque !

Synthèse soustractive ou additive Des filtres colorés devant une source lumineuse, lui soustraient de sa lumière : leur superposition est une synthèse soustractive. Par exemple : le vert est la synthèse soustractive du jaune et du bleu. Plusieurs faisceaux de lumière, diversement colorés, dirigés vers le même endroit, additionnent leur lumière respective : la superposition de leurs couleurs est une synthèse additive. Par exemple : le magenta est la synthèse additive du rouge et du violet.


Vulgarisation Dans un enquête policière, il est inutile et insensé de désigner un coupable sans apporter les preuves de cette accusation. Or la recherche scientifique est aussi une recherche de la vérité : Il ne suffit pas de dire ce qu'on sait mais comment on a acquis ce savoir et tout ce qui a transformé notre incertitude en certitude. Sinon ce savoir sans raisons risque de devenir un objet de croyance ou de superstition. C'est la raison pour laquelle la diffusion dans un public de non-scientifiques du savoir scientifique, la vulgarisation, doit être aussi une étude très large (historique et critique) des méthodes d'acquisition de ce savoir.

 

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