DOSSIER N°06 / L’eau et la lumière

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DOSSIER écrit par  Marc Henry – publié le 1er Septembre 2014 –

L’eau et la lumière entretiennent une relation très intime qui s’exprime à nos yeux par le jeu des processus de diffusion, d’absorption, de réflexion et de réfraction par l’apparition du noir, du blanc et des différentes couleurs de l’arc-en-ciel. La lumière étant aussi une onde électromagnétique elle induit tout une classe de phénomènes de nature quantique selon que sa longueur d’onde est plus grande ou petite que 0,5 µm, valeur correspondant au maximum d’émission solaire et pour laquelle l’eau sous toutes ses formes gazeuse, liquide, solide ou morphogénique présente une transparence maximale. Dès que l’on s’éloigne de cette valeur optimale l’eau absorbe fortement la lumière soit en se brisant lorsqu’on va vers l’ultraviolet et les rayons X ou gamma, soit en vibrant, en tournoyant ou en faisant osciller son moment dipolaire lorsque l’on va vers l’infrarouge, les microöndes et les ondes radio. Ce dossier n°6 vous invite donc à une ballade colorée et chatoyante du monde de l’eau.

Par Marc Henry (extrait):
« Avec l’absorption par la matière et la propagation en ligne droite en l’absence de matière, nous tenons là deux ingrédients essentiels de la compréhension du jeu subtil entre lumière et matière. Mais arrive alors immédiatement la question: que fait la matière une fois qu’elle a absorbée la lumière? L’on sent bien ici que la matière n’est en aucune manière capable de garder cette lumière, car la lumière c’est du mouvement à l’état pur. Par conséquent, tôt ou tard, une fois absorbée, la lumière ne pourra que ressortir, que rejaillir. C’est ce processus d’absorption à un moment donné suivi d’une ré-émission au hasard dans n’importe quelle direction de l’espace de l’énergie incidente l’instant d’après que les scientifiques appellent «diffusion incohérente», ou plus simplement «diffusion». La diffusion incohérente est toujours associée à la notion d’opacité ou de turbidité.« 
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Par Marc Henry (extrait):

« Tous les phénomènes précédent concernent ce que l’on appelle l’optique «géométrique», domaine où la lumière suit un chemin en ligne droite définissant ce que l’on appelle un «rayon lumineux». Le fait que la lumière se propage en ligne droite et non selon une courbe provient d’un principe découvert par Pierre de Fermat (1601-1665) stipulant que pour aller d’un point A à un point B, tout rayon lumineux emprunte le chemin qui rend le temps de parcours le plus petit possible. C’est ce principe qui explique à la fois la propagation en ligne droite et le changement de direction lorsque l’indice de réfraction du milieu assurant la propagation change. Cette optique géométrique ne nous apprend par contre absolument rien sur la nature même de la lumière, sur sa constitution et se borne à décrire un monde où n’existe que deux couleurs: le noir et le blanc. Si l’on souhaite comprendre l’origine des couleurs, et en particulier la raison pour laquelle l’eau vue de dessus apparaît d’une belle couleur bleutée, ainsi que l’origine du vert des forêts ou du jaune des champs de blé, il nous faut aller un petit peu plus loin… »  

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