6 Octobre 2015 - Les couleurs de l'air

Les Couleurs de l’air

Conférence donnée le 06 octobre 2015, à La Vence Scène, Saint-Egrève, par Irène Ventrillard, Chercheure/Professeure au Laboratoire Interdisciplinaire de Physique de Grenoble (LIϕhy/CNRS) et à l’Université Joseph Fourier.

Conférence organisée par Le Café des Sciences du Néron, dans le cadre des manifestations saint-égrèvoises de la Fête de la Science 2015, avec le soutien de La Casemate (CCSTI Grenoble), du Comité Scientifique de la Région Rhône-Alpes et de la Municipalité de Saint-Egrève.

Environ 45 participants, dont quelques jeunes.

Les thèmes de la présentation

  • La notion de couleur, les origines des couleurs
  • La nature des objets,
  • Les sources lumineuses, la couleur des sources, la composition de la lumière
  • La couleur d’un objet, diffusion et absorption
  • Les détecteurs, Lumière visible et non visible, différences de perception
  • Les couleurs du ciel, la position de l’observateur, levers/couchers de soleil/lune
  • La magie des arcs-en-ciel, réflexions, réfractions
  • …

Questions / Réponses

  • Synthèse additive, synthèse soustractive (RVB, CMJN) :

    Pourquoi, sur un papier, le mélange RVB n’est pas blanc ?

    Les couleurs qu’on utilise (feutres, gouache, peinture,..) sont loin de correspondre à des couleurs primaires, et leur mélange donne des couleurs plutôt sombres, comme le marron ; le résultat dépend des pigments qui composent les couleurs, du support du dessin, de la lumière qui l’éclaire.

    Pour voir du blanc, il faut que l’œil reçoive simultanément du rouge, du vert et du bleu, comme avec un écran ou un projecteur vidéo ; et aussi, en utilisant la persistance rétinienne, comme avec les petites éoliennes des enfants dont les pales sont colorées, ou avec des projecteurs DLP.

  • Aurores polaires :

    Quel phénomène, quelles couleurs ?

    Les aurores polaires se produisent en haute altitude dans des régions plus ou moins proches des pôles magnétiques terrestres suivant l’activité solaire. Les aurores sont dues à l’interaction entre les particules chargées du vent solaire avec les atomes de l’atmosphère. Les couleurs diffèrent suivant les particules ionisées : oxygène (vert et rouge), azote (bleu, rouge, violet), diazote (vert), hydrogène et hélium (mauve, bleu).

    Des aurores ont été observées sur d’autres planètes ou leurs satellites (Jupiter, Saturne, Mars, Venus, Uranus, Neptune), et même récemment sur des exoplanètes.

  • Arcs-en-ciel :

    Et le second arc, qu’on voit quelques fois ?

    Les couleurs d’un arc-en-ciel proviennent de la lumière du soleil qui subit dans les gouttes d’eau en suspension dans l’air deux réfractions et une réflexion.

    En fonction de la position du soleil, des gouttes et de l’observateur, on peut aussi voir la lumière qui a subi deux réfractions et deux réflexions. Ceci correspond au second arc-en-ciel, plus haut et plus pâle que le premier, avec des couleurs inversées.

  • Le rayon vert

    Mythe ou réalité ?

    Le rayon vert peut être aperçu au coucher ou au lever du Soleil, dans des conditions météorologiques particulières et suivant l’altitude du lieu de l’observation. Il s’agit de la combinaison d’un phénomène de diffraction et d’une variation importante de la température de l’air et du sol.

    Dans la pratique il s’agit d’un phénomène atmosphérique, où, quand le soleil est bas sur l’horizon, les différentes couches d’atmosphère jouent un rôle de prisme en décomposant la lumière. Les couleurs sont diffusées par les atomes de l’atmosphère, le vert puis le bleu moins bas que le rouge. Et quand le soleil disparait derrière l’horizon, seuls les rayons verts peuvent rester visibles quelques secondes.

  • Et les autres sources lumineuses (animales, végétales)

    Mêmes compositions de la lumière que le soleil, quels phénomènes ?

    La luminescence une émission de lumière qui résulte d’interactions entre particules électriquement chargées. L’énergie libérée sous forme de lumière peut être initialement fournie sous forme électrique, mécanique, lumineuse, ou chimique

    Dans ce dernier cas de lumière créée par réaction chimique, on parle de Bioluminescence pour le monde animal (lucioles, animaux marins) et végétal (champignons).

  • Eclipse de Lune (question posée hors conférence)

    Comment est-ce possible, comment cela se passe, qu’est-ce que la Lune rousse, la Lune gibbeuse?

    La lune tourne autour de la terre. Et la terre tourne autour du soleil.

    Il arrive que la Lune, la Terre et le Soleil soient alignés (dans cet ordre). Alors la Lune est dans l’ombre de la Terre et n’est plus éclairée par le Soleil. C’est une éclipse de Lune. Pendant une éclipse totale, la Lune est rouge car seulement éclairée par le reflet des rayons du Soleil qui éclairent la Terre.

    Il arrive aussi que la Terre, La Lune, et le Soleil soient alignés : dans ce cas, c’est une éclipse (occultation) de Soleil, et la Lune cache le Soleil à la Terre.

    Pendant la rotation de la Lune autour de la Terre, en 29,5 jours, la surface de la Lune est plus ou moins éclairée et nous présente quatre phases : La nouvelle Lune, le premier quartier, la pleine Lune, le dernier quartier. Avant et après la pleine Lune, quand on voit plus de la moitié éclairée par le Soleil, la Lune est dite « gibbeuse ».

Liens utiles