Fiche de révision : Couleurs et lentilles optiques

📋 Plan du Cours

1. Lumière blanche et spectres
2. Vision humaine des couleurs
3. Couleurs complémentaires et synthèses
4. Caractéristiques des lentilles
5. Rayons particuliers et images
6. Troubles et image observée

📖 1. Lumière blanche et spectres

🔑 Notions clés & Définitions

• Lumière blanche : Lumière dont la décomposition par un élément dispersif, comme un prisme, donne un spectre continu constitué de toutes les couleurs de l’arc-en-ciel.

★ À maîtriser

📌 Un spectre continu contient toutes les couleurs de l’arc-en-ciel, tandis qu’une couleur spectrale correspond à une lumière dont le spectre ne présente qu’une unique couleur, représentée par une seule raie.

Compléments

• Le Soleil émet de la lumière blanche et un laser émet généralement une couleur spectrale.

💡 Astuce mémo

Spectre continu = toutes les couleurs ; spectre spectral = une seule raie

📖 2. Vision humaine des couleurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Vision des couleurs : Images formées sur la rétine et cellules photoréceptrices spécialisées.
• Couleur perçue : Impression visuelle qu’une lumière donne ; deux lumières de compositions différentes peuvent être perçues comme jaunes.

📝 Points essentiels

📌 Les bâtonnets sont sensibles à l’intensité lumineuse, tandis que les cônes sont sensibles aux couleurs.

• Il existe trois types de cônes, principalement sensibles respectivement aux lumières rouge, verte et bleue, ce qui constitue le principe de la trichromie.

💡 Astuce mémo

RVB : cônes sensibles au rouge, au vert et au bleu

📖 3. Couleurs complémentaires et synthèses

🔑 Notions clés & Définitions

• Couleurs complémentaires : Couleurs dont les spectres, en se superposant, donnent un spectre continu.

★ À maîtriser

• La synthèse additive consiste à superposer des lumières rouge, verte et bleue d’intensité variable afin d’obtenir une infinité de couleurs.

• La synthèse soustractive consiste à superposer des filtres cyan, magenta et jaune d’intensité variable afin d’obtenir une infinité de couleurs.

Compléments

• La superposition de trois lumières colorées rouge, verte et bleue de même intensité donne du noir dans la synthèse décrite par le cours.

• La superposition de trois filtres cyan, magenta et jaune de même intensité donne du noir.

💡 Astuce mémo

Additive : lumières RVB superposées ; soustractive : filtres CMJ superposés

📖 4. Caractéristiques des lentilles

🔑 Notions clés & Définitions

• Distance focale : Distance entre son centre optique O et son foyer image F’, exprimée en mètre dans le Système international.

★ À maîtriser

📐 Formule - La vergence c d’une lentille est l’inverse de sa distance focale f’ : $c = \frac{1}{f'}$, et elle s’exprime en dioptries.

Compléments

• Une lentille mince convergente comprend :
  • un foyer objet F
  • un foyer image F’
  • un centre optique O
  • un axe optique principal

💡 Astuce mémo

Une lentille centrée sur son axe, entre le foyer objet F et le foyer image F’

📖 5. Rayons particuliers et images

📝 Points essentiels

📌 Un rayon lumineux passant par le centre optique O d’une lentille ne subit aucune déviation.

📌 Un rayon lumineux passant par le foyer objet F d’une lentille convergente émerge parallèlement à l’axe optique.

• La construction géométrique de l’image d’un objet à travers une lentille convergente s’appuie sur le tracé des rayons lumineux particuliers avant et après la lentille.

💡 Astuce mémo

Centre O : aucune déviation ; foyer F : sortie parallèle ; foyer F’ : construction de l’image

📖 6. Troubles et image observée

📝 Points essentiels

• Pour un objet observé à travers un milieu transparent, l’image de cet objet est dite « incohérente » selon le cours.

📊 Tableaux de synthèse

Synthèses additive et soustractive