Couleurs des objets

Exercice 19 P 328 : Eclairage d'une scène.

Dans cet exercice, on utilise différentes sources de lumière colorée. On se trouve dans le modèle de la synthèse additive (question 4).

1a.La couleur jaune est obtenue en utilisant les projecteurs vert et rouge.

1b.La couleur magenta est obtenue en utilisant les projecteurs bleu et rouge.

1c.Un éclairage blanc est obtenu en utilisant les trois projecteurs.

3.Toutes les autres couleurs pourront être produites à condition de popuvoir moduler l'intensité lumineuse de chaque projecteur.

Exercice 20 P 328 : Ecran plat

Dans cet exercice, chaque pixel correspond à une source de lumière. On se trouve dans le modèle de la synthèse additive (question 4).

1.La couleur jaune est obtenue en faisant intervenir les sous-pixels rouge et vert.

2.Pour obtenir une lumière orange, les deux sous-pixels vert et rouge sont stimulés. La longueur d'onde correspondant à une lumière orange est plus proche de la longueur d'onde du rouge. Le sous-pixel rouge émet une lumière plus intense.

Exercice 21 P 329 : Effet d'un filtre.

Dans cet exercice, la lumière incidente constituée de diverses couleurs résultant de diverses sources. On se trouve dans le modèle de la synthèse additive (question 2).

Une fois la lumière incidente passée à travers le filtre, elle est soumise à la synthèse soustractive. (question 2).

1a.		Les composantes de la lumière incidente sont les trois couleurs primaires de la synthèse additive (Rouge, Vert et bleu), elle est blanche (synthèse additive). Le filtre Jaune, ne laissera passer que les composantes Verte et Rouge (synthèse soustractive), la lumière synthétisée est Jaune (Rouge et Vert).
1b.		Les composantes de la lumière incidente sont le Rouge et le Vert, elle est jaune (synthèse additive). Le filtre Magenta, ne laissera passer que la composantes Rouge (synthèse soustractive), la lumière synthétisée est Rouge.
1c.		Les composantes de la lumière incidente sont le Bleu et le Vert, elle est Cyan (synthèse additive). Le filtre Vert, ne laissera passer que la composantes Verte (synthèse soustractive), la lumière synthétisée est Verte.

Exercice 22 P 329 : Superposition de filtres.

1.Les couleurs transmises par un filtre sont celles qui constituent cette couleur (synthèse soudtractive).

$\bullet$ Le filtre Bleu ne transmet que le Bleu.

$\bullet$ Le filtre Vert ne transmet que le Vert.

$\bullet$ Le filtre Jaune transmet le Vert et le Rouge.

$\bullet$ Le filtre Magenta transmet le Bleu et le Rouge.

2.

Des composantes Rouge, Vert et Bleue de la lumière incidente, seule la composante Verte du premier filtre est transmise. Seule la commposante Verte du filtre Jaune ne pourra être transmise. La lumière résultante sera Verte.

3.Quelque soit l'ordre des filtres, chacun ne transmettant que les couleurs lui correspondant, la couleur de la lumière transmise sera la même.

4.

Des composantes Rouge, Vert et Bleue de la lumière incidente, seule la composante Verte du premier filtre est transmise. Cette composante Verte ne pourra pas être transmise par le filtre Magenta. Il n'y a pas de lumière en sortie.

5.On parle de couleurs complémentaires.

6.Après la transmission unique de la couleur Bleue, il faudra associer un filtre ne transmettant pas cette couleur.

On pourra associer au filtre Bleu, un autre filtre Rouge, un Vert, ou un filtre Jaune.

Exercice 24 P 329 : Absorption, diffusion et transmission.

1.

2.La lampe est la source de lumière, le siège de la diffusion. A la sortie du filtre se trouve la lumière transmise.

Cette lumière est aussi la lumière incidente (sur la balle Jaune).

La balle quant à elle absorbe une partie de la lumière et diffuse le reste.

3.Les trois couleurs de la synthèse additive sont : le Rouge, le Vert et le Bleu.

4a.$\bullet$ La lumière incidente (en sortie de la lampe) sont le Rouge, le Vert et le Bleu.

$\bullet$ Le filtre cyan ne transmet que les composantes Verte et Bleue de la lumière transmise.

$\bullet$ La balle jaune ne diffusera que la composante Verte de cette lumière en absorbant la composante Bleue.

4a.L'observateur verra la balle Verte.

Exercice 25 P 329 : Couleur d'un objet sous différents éclairages.

1.L'objet cyan diffuse le Bleu et le Vert (synthèse additive).

2.$\bullet$ Sous une lumière Magenta : la lumière est composée du Rouge et du Bleu. L'objet Cyan diffuse le Bleu et le Vert, il absorbe la composante Rouge de la lumière incidente. Seule la composante Bleue sera diffusée.

$\bullet$ Sous une lumière Verte, composée uniquement du Vert. L'objet le diffuse. il paraît Vert (diffusion du Vet et du Bleu).

Exercice 34 P 332 : Panne de cartouche.

LA PHYSIQUE C'EST FANTASTIQUE

Dans tout l'exercice, la source de couleur est la feuille blanche. Chaque encre se comporte comme un flitre. On se trouve dans le cas de la synthèse soustractive.

1.La partie rouge est obtenue en utilisant l'encre Magenta et l'encre Jaune. La partie Jaune ne nécessite que de l'encre Jaune. La partie Bleu utilise l'encre Magenta et l'encre Cyan.

2.$\bullet$La composante Jaune nécessaire à synthèse du Rouge ne l'est plus, il ne reste que la composante Magenta, La première partie apparaîtra Magenta".

$\bullet$ L'encre Jaune n'étant plus disponible, la deuxième partie du texte n'apparaît plus.

\bullet$ La troisième partie, nécessitant le Cyany et le Magenta ne sera pas affectée, elle apparaît Bleu.

LA PHYSIQUE C'EST FANTASTIQUE

Exercice 35 P 332 : Sous les drapeaux.

Belgique	France	Italie	Mali

1. Sous l'éclairage Bleu, les parties Noire, Jaune, Rouge et Verte apparaîtront Noires. Les drapeuax Belge et Malien seront totalement Noirs.

Les parties Bleue et Blanche du drapeau Français apparaîtront Bleues. Et les parties rouges de tous les drapeaux apparaîtront Noires.

Belgique	France	Italie	Mali

2. Sous un éclairage Rouge, toutes les parties Rouges, Blanches (diffusion de TOUTES les couleurs) et Jaunes (diffusion du Vert ET du Rouge) paraîtront Rouge. Les parties Noires, Bleues, et Vertes appaîtront Noires.

Belgique	France	Italie	Mali

3. A travers un filtre Jaune, la partie Noire ne diffusant aucune couleur sera perçue Noir. Les partie Jaunes apparaîtront Jaune. le Jaune étant une composition du Rouge et du Vert Rouges et Vertes paraîtront telles quelles. Les parties Bleues ne diffusant que du Bleu paraîtront Noires.

Belgique	France	Italie	Mali

Exercice 41 P 333 : Profil spectral d'une lumière transmise par des filtres.

1.

A.		Le spectre de la lumière transmise s'étend de 400 à 500 nm avec une intensité maximale à 450 nm. Cet intervalle correspond au Bleu.
B.		Le spectre de la lumière transmise s'étend de 500 à 700 nm avec une intensité contenue dans un intervalle de 550 à 700 nm. Cet intervalle correspond à une couleur Orange.
C.		Le spectre de la lumière transmise s'étend de 600 à 700 nm. Cet intervalle correspond à une couleur Rouge.
D.		Le spectre de la lumière transmise s'étend de 500 à 600 nm avec une intensité maximale à 525 nm, correspondant au Vert.

2.Chaque filtre ne transmet que la couleur lui correspondant. Les autres couleurs ne sont pas transmises (soustraites).

3.Le magenta correspond à une synthèse du Rouge et du Bleu. Toutes le longueurs d'onde correspondant au Vert seront "soustraites".

Exercice 46 P 335 : Bleu du ciel et crépuscule.

1.Quand les rayons issus du Soleil pénètrent dans l'atmosphère, la diffusion, la transmission et l'absorption on lieu simultanéent.

2.Le graphique du doc2. montre que les radiations correspondant au Bleu sont les plus diffusées.

3.L’épaisseur d’atmosphère traversée est beaucoup plus importante pour un observateur situé au point C au moment du crépuscule que pour un observateur situé au point Z lorsque le soleil est au zénith.

Conclusion :

Lorsque le soleil est au zénith, la lumière diffusée par l’atmosphère est bleue, cela explique que la couleur du ciel soit perçue bleue. Au crépuscule, la lumière qui nous arrive du soleil a traversé une couche importante d’atmosphère qui a diffusé les radiations bleues : la lumière transmise par l’atmosphère ne contient plus de bleu et la couleur résultante est rouge orangée.