Vision des couleurs – synthèse additive et filtres colorés
SciencesLumière et son14–15 ans
Chargement…
Connectez-vous pour lancerEnvoyez de la lumière rouge, verte et bleue dans l'œil d'un observateur et mélangez-les en différentes proportions pour voir comment la couleur perçue change. Sur l'écran à une ampoule, choisissez une ampoule blanche ou monochromatique (à longueur d'onde réglable), placez un filtre coloré devant le faisceau et observez la lumière sous forme de faisceau continu ou de photons individuels. Inspiré de la simulation "Color Vision" de PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder (CC BY 4.0) ; réécrit.
Leçon : Prisme et couleurs de la lumière
Ce qu’elle montre
La leçon sur le prisme, dans le thème de la lumière, explique pourquoi la lumière blanche est en réalité un mélange de nombreuses lumières colorées. La simulation "Vision des couleurs" comporte deux écrans, Ampoules RVB et Une ampoule, pour que les élèves mélangent et filtrent eux-mêmes la lumière afin de le vérifier.
Mode d’emploi
Sur l'écran Ampoules RVB, les élèves déplacent trois curseurs pour régler la puissance des lampes rouge, verte et bleue (0–100 %) qui éclairent ensemble la tête d'une personne, et lisent la couleur perçue par l'œil : rouge et vert donnent du jaune, les trois lampes assez intenses donnent du blanc, et les trois éteintes, on ne voit rien — c'est exactement la synthèse additive de la lumière, très différente du mélange des peintures. Sur l'écran Une ampoule, les élèves choisissent une ampoule blanche ou monochromatique (curseur de longueur d'onde, 380–700 nm) et peuvent placer un filtre coloré devant le faisceau : le filtre ne laisse passer que la lumière de sa propre couleur, si bien qu'une lumière monochromatique d'une autre couleur est entièrement arrêtée, tandis que la lumière blanche qui traverse le filtre ne garde que la couleur du filtre, mais plus pâle. Un bouton permet de passer d'un faisceau continu à des photons individuels, ce qui montre clairement comment le filtre arrête la lumière.
Paramètres modifiables
- Écran de départ Une ampoule, Ampoules RVB
- Type d'ampoule (écran Une ampoule) Ampoule blanche, Ampoule monochromatique
- Longueur d'onde de l'ampoule (nm) 380–700
- Filtre coloré activé
- Longueur d'onde du filtre (nm) 380–700
- Afficher en photons
- Puissance de la lampe rouge (%, écran Ampoules RVB) 0–100
- Puissance de la lampe verte (%, écran Ampoules RVB) 0–100
- Puissance de la lampe bleue (%, écran Ampoules RVB) 0–100
Questions à explorer
- Avec les lampes rouge, verte et bleue toutes à 100 %, quelle couleur l'œil voit-il, et pourquoi ?
- Si une lumière monochromatique de longueur d'onde 650 nm traverse un filtre bleu, de la lumière parvient-elle à l'œil ?
- Pourquoi une ampoule blanche vue à travers un filtre rouge paraît-elle d'un rouge plus pâle qu'une ampoule rouge monochromatique ?
