Qu'est-ce qui fait qu'un objet bleu...est bleu?

[inviteb2a23d05]

Bonjour tout le monde, j'aimerais savoir pourquoi physiquement un objet absorbe certaines longueurs d'ondes du spectre électromagnétique ou les réflète =)

merci
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[Bouli]

Bonsoir

Si un objet absorbe une fréquence du spectre électromagnétique, c'est parce que l'énergie correspondante est une variation possible de l'énergie des atomes ou des molécules sur la surface de l'objet. Pour un gaz les niveaux d'énergie possibles sont très limités, c'est pour cela qu'ils sont souvent transparents. Dès que la structure se complexifie (molécules, liquides, solides), les niveaux d'énergie possibles s'étalent et une grande gamme de fréquence peut être absorbée.
Sinon, la lumière est diffusée ou réfléchie selon le matériau et l'état de la surface.

[inviteb2a23d05]

Bonsoir

Si un objet absorbe une fréquence du spectre électromagnétique, c'est parce que l'énergie correspondante est une variation possible de l'énergie des atomes ou des molécules sur la surface de l'objet. Pour un gaz les niveaux d'énergie possibles sont très limités, c'est pour cela qu'ils sont souvent transparents. Dès que la structure se complexifie (molécules, liquides, solides), les niveaux d'énergie possibles s'étalent et une grande gamme de fréquence peut être absorbée.
Sinon, la lumière est diffusée ou réfléchie selon le matériau et l'état de la surface.

Donc si j'ai bien compris (et j'en doute) ça veut dire que les atomes d'un objet vont absorber les ondes électromagnétique qui vibrent à la même fréquence ou à une fréquence possible des atomes qui compose cet objet?

mais si ce que je dis à du sens...ça voudrait dire que lorsqu'on refroidie ou chauffe un objet, il change de couleur? ex: buche de bois qui vire au orange-rouge lorsqu'on la chauffe? =D

oh et...pour les gaz comme tu disais..est-ce que tu voulais dire que étant donné qu'il sont des gaz, leur atomes vibrent rapidement donc il est difficile davoir une longeur d'onde correspondante?


Donc en bref, techniquement..la couleur serait crée par des "interférences"?

[inviteb2a23d05]

en fait j'étais en train de relire ce que j'ai écrit...mais mon exemple de buche qui brule ne marche pas vraiment...si la buche tend vers le rouge...cela signifie que les atomes de la buche vibrent plus rapidement car ils sont plus chaud. Cependant le rouge vibre quand même a une basse fréquence en comparaison aux autres couleurs donc les atomes et le rouge ne sont pas de la même fréquence? xD =o enfin en bref..jsuis pas sure d'avoir compris. =D Explication? xD

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8f6b26a9]

D'apres mon infime connaisance en Science, Je croirais plus sur le fait que les ondes électromagnétiques de la lumiere sont '' aspirées '' par l'objet en question mais, a causes des ses propriété, ne '' Refleterais ''' qu'une ondes visible a l'oeil, Ce qui causerais le phénomene des couleurs ...

Mais je ne pourrais malheureusement pas aller plus loin car moi aussi je ne comprend pas parfaitement ce phénomene </3

[inviteb2a23d05]

quelqu'un autre à une idée...plus plausible...?

[inviteb2a23d05]

svp, avec tout les gens qui visitent mon post il y a personne qui peut repondre?

[curieuxdenature]

Bonjour xFranky

sans entrer dans le détail, il y a 2 possibilités pour qu'un objet soit bleu.
La première c'est qu'il émet ou réfléchit seulement la gamme de fréquences qui correspond aux bleus.
La deuxième est qu'il absorbe au moins 2 couleurs fondamentales complémentaires du bleu. S'il absorbe le vert et le rouge il parait bleu.

Dans le 1er cas c'est physiquement sa vraie couleur, dans le 2eme cas c'est un problème de vision de notre oeil.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Couleur_complémentaire

[Bouli]

Il y a effectivement un lien entre température et couleur mais à partir de plusieurs centaines de degrés. Exemple typique : la barre de fer qui devient rouge lorsqu'on la chauffe, le soleil à 6000°C, l'ampoule à incandescence... A 20°C, la "couleur" est dans l'infrarouge donc invisible pour l'oeil. Contrairement à la couleur d'un pigment "bleu", ici c'est réellement l'objet qui émet de la lumière, c'est appelé le rayonnement du corps noir.

Dans le cas des gaz, il n'y a quasiment pas d'interaction entre les atomes/molécules donc les niveaux d'énergie sont définis très précisément. Par exemple, le rouge à 630 nm est absorbé mais pas le rouge à 640 nm ! Ils apparaissent transparent parce qu'il n'y a que peu d'absorption finalement.

[inviteb2a23d05]

merci pour vos réponses tout le monde =) mais en fai ce qui m'intrigue le plus c'est pourquoi physiquement un objets va absorber ou réflecter une certaine gamme de couleur =O ex..Qu'est-ce qu'il y a dans une pomme rouge de différent dans un citron jaune pour qu'ils ne soient pas de la même couleur. Oui certe, ils n'absorbe/réflecte pas la même gamme de couleur, mais pourquoi?
comment une couleur peut être absorbé ou réfléchie =o

[Pio2001]

L'explication microscopique de la couleur est assez complexe, et peut faire intervenir de plusieurs phénomènes différents selon les matériaux.

Citons la polarisation électronique : dans un atome ou dans une molécule, les électrons, chargés négativement, sont liés aux noyaux atomiques, chargés positivement.
La lumière est une onde électromagnétique qui va déplacer ces charges. Les électrons étant plus légers, ils vont vibrer davantage que les noyaux sous l'effet de l'onde incidente.
L'ensemble des forces de rappel et d'effets quantiques (les électrons sont des ondes aussi, en fin de compte) entre la structure de la molécule et les interactions entre les nombreux électrons présents autour va déterminer les fréquences, donc les couleurs, auxquelles les électrons seront plus réceptifs.

Il y a aussi la fluorescence, qui correspond à l'émission de lumière par des électrons qui changent d'orbitale autour du noyau atomique ou moléculaire.

Il y a la réfléctivité des métaux, qui est liée au comportement des électrons de conduction, qui ne sont pas du tout liés aux noyaux. Ce qui explique que la plupart des métaux soient brillants (Quelqu'un a une explication de la couleur du cuivre et de l'or ? J'ai entendu dire que c'était un phénomène de mécanique quantique relativiste !).

Le rayonnement de corps noir est un phénomène de fluorescence dont la couleur d'origine est brouillée par un phénomène appelé "thermalisation". La lumière, à l'origine d'une couleur bien particulière, est produite à l'intérieur d'un morceau de matière opaque. La matière ne pouvant pas emmagasiner une quantité infinie d'énergie, la lumière finit tout de même par traverser le corps chauffé et par sortir, mais elle a subi tellement d'interactions avec les atomes que sa couleur finale ne dépend plus de celle, fluorescente, d'origine. On montre que ces interactions conduisent finalement, en sortie, toujours au même profil spectral, qui donne la couleur rouge, jaune, puis blanche, des objets chauffés.

Nombre de teintures, peintures et encres doivent leur couleur à des pigments. Particules plus ou moins grandes qui réfléchissent une couleur donnée. Seules les particules colorantes de grande taille sont appelées pigments. C'est ainsi que les encres pour imprimante jet d'encre dont les colorants sont fait de particules ultra fines sont appelées encres colorées, et celles qui utilisent des particules plus grosses sont appelées encres à pigments.
J'ignore si la couleur des pigments vient de leur polarisabilité électronique ou d'une part de fluorescence.

[invite3e536e15]

Bonjour tout le monde

A propos des gaz ... je ne voudrais pas trop m'avancer, n'ayant pas encore poussé bien loin mes études en physique, mais je pense que le peu de niveaux d'énergie possibles seraient plutôt dus à leur "sabilité" qu'à leur agitation moléculaire ... Mais après tout, je n'en sais rien ^^'
Je m'inspire juste de la classification périodique, selon laquelle la laquelle la plupart des gaz sont stables.

Et cette question de la cause physique des couleurs est vraiment intéressante ... Ca vaut le coup d'approfondir !

[inviteb2a23d05]

Merci Pio2001 pour cette explication assez complete =D
et je suis d'accord moi aussi avec l'idée d'approfondir le sujet
donc si quelqu'un à quelque chose à rajouter, ce serait très apprécié =)

[inviteb2a23d05]

Rebonjour =P j'aimerais avoir un précision sur ce que Pio2001 à dit. Il a cité: les électrons, chargés négativement, sont liés aux noyaux atomiques, chargés positivement.
La lumière est une onde électromagnétique qui va déplacer ces charges. ..Donc est-ce que ça voudrait dire qu'une onde électromagnétique va changer de fréquence à cause de l'influence de la fréquence de l'électron et du noyaux? Donc...exemple: Je suis de la lumière blanche, je fonce en direction d'un atome sur un globule rouge. Lorsque j'arrive sur l'atome, la fréquence des électrons avec la fréquence mes ondes vont s'influencer: certaines fréquences vont être annulées, donc absorbée(interférences) d'autres vont se "cogner" donc se repousser(dans ce cas-ci le rouge): c'est la lumière qu'on voit. =)

Est-ce que quelqu'un pourrait me dire si je suis complètement dans le champs ou alors si je suis proche de la vérité? xD

[inviteb2a23d05]

Personne?

[Pio2001]

Est-ce que quelqu'un pourrait me dire si je suis complètement dans le champs ou alors si je suis proche de la vérité? xD

Moyen...

Le mouvement initial de électrons est responsable du rayonnement infrarouge émis par les objets autour de nous.

Leur excitation par la lumière blanche qui arrive va effectivement produire une certaine réaction qui dépend de la couleur. Là tu est proche de la vérité.

Par contre tu es un peu dans le champ en décrivant l'électron comme un petit corpuscule qui est secoué par l'onde incidente.
Les électrons autour des atomes et des molécules des matériaux non métalliques, et ceux qui se baladent dans les métaux, ont vraiment des comportements spéciaux, décrits par la mécanique quantique, comme le fait de ne se stabiliser qu'à certaines énergies par rapport aux noyaux (quantification de l'énergie -> lumière faire de photons indivisibles), et à s'interdire d'occuper le même état à plusieurs (principe d'exclusion de Pauli -> bande de conduction des métaux).

[invite2c6da301]

Salut,

Pour compléter ce qu'a dit Pio2001 :

Je pense qu'une bonne part de l'explication de la transparence des gaz provient de leur très faible densité (par rapport à un solide) : la lumière incidente a "beaucoup moins de chance" de rencontrer un atome (et le nuage électronique qui l'accompagne). En terme plus savant, la section efficace de cette interaction photon-particule de gaz est faible.
Au contraire, dans un métal, les électrons forment un gaz dans lequel "baignent" tous les ions. Il y aura donc ici une forte probabilité d'interaction entre la lumière et les électrons.

Ensuite, en fonction de l'énergie véhiculée par un seul photon (c'est-à-dire la longueur d'onde de l'onde correspondante), celui-ci pourra ou non être absorbé.

Par exemple, si je prends un semi conducteur dont la bande de valance et la bande de conduction sont séparées par une énergie Eg (= le "gap"). Alors, les photons ayant une énergie inférieure à Eg n'auront pas assez d'énergie pour créer une excitation, et ne seront donc pas absorbés (le matériau sera transparant pour ces longueurs d'ondes). A l'inverse, ceux qui ont une énergie supérieure à Eg seront absorbés.

Dans un métal, pour comprendre pourquoi la plupart des métaux sont brillants, il faut prendre en compte à la fois les mouvements des ions autour de leur position d'équilibre (=les phonons), et les électrons.
En menant les calculs, on trouve qu'il existe une fréquence plasma, fréquence maximale à laquelle les ions (habillés de l'écrantage électronique) peuvent osciller : ainsi, les ondes électro-magnétiques de fréquence inférieure à la fréquence plasma seront absorbées tandis que celles de fréquence supérieure à la fréquence plasma ne pourront l'être (les ions ne sont pas assez rapides), et le matériau sera transparent pour ces fréquences.

Pour la plupart des métaux, la fréquence plasma est supérieure aux fréquences de la lumière visible, c'est pourquoi ils nous paraissent brillants.

Cette fréquence plasma varie d'un métal à l'autre et expliquera la différence de couleur entre l'or et le cuivre par exemple (en fait, des calculs de bande assez complexes sont nécessaires pour bien comprendre cela, mais pas besoin d'effets relativistes).

voilou