Bonsoir !
C'est une question plutôt bête mais qui me revient sans cesse depuis quelques jours :
Comment une matière peut-elle être transparente ? (Par exemple le verre, le plastique, ...) Qu'est-ce qui fait qu'elle n'est pas opaque, qu'on peut voir à travers ?
Merci d'avance,
Charlie18.
Salut !
Si un matériau est totalement transparent, c'est que si tu fais traverser celui-ci par un rayon lumineux, l'intensité du rayon en sortie aura exactement la même intensité qu'en entrée !
En gros, le matériau n'a pas absorbé de lumière incidente.
Plus le matériau va absorber une proportion importante de rayonnement incident, plus on va le voir opaque.
Et de plus, comme la transparence dépend beaucoup de la longueur d'onde de la lumière, il est possible qu'un matériau absorbe dans une certaine gamme de longueur d'onde, et laisse passer une autre gamme.
Un matériau rouge opaque absorbe toutes les longueurs d'ondes visibles sauf les dominantes rouges qui sont diffusées vers l'oeil (d'où la couleur rouge que tu observe). Un matériau rouge transparent absorbe toutes les longueurs d'ondes visibles sauf les dominantes rouges (ce qui donne la couleur rouge à l'oeil), et sur un même principe, les longueurs d'onde rouges peuvent être transmises (passer) à travers l'objet, au lieu d'être toutes diffusées dans l'espace à partir du point de contact objet/rayon lumineux. Cette proportion de lumière diffusée et/ou transmise à travers le corps de l'objet détermine la transparence (et n'a donc rien à voir avec la couleur)
D'accord !
Merci beaucoup !!
Et alors comment les fabricants font-ils pour choisir la couleur ou la transparence d'un matériau ? Comment rendent-ils un matériau transparent ?
Bonjour,
Citron_21, suite à ton explication, je te poserai une question : avec ton explication, comment un matériau peut-être blanc et opaque ?
Ta réponse est malheureusement incomplète. Le principal phénomène qui va expliquer l'opacité (la transparence est un phénomène bien plus simple que l'opacité) est la diffusion de Raleigh. Ce dont tu parles explique seulement la couleur d'un matériau.
Donc, charlie18, pose-toi la question suivante : pourquoi le verre est transparent, mais pas la laine de verre ? Que se passe-t-il lorsque l'on trempe de la laine de verre dans de la glycérine (indice de réfraction 1.48) ? Connais-tu l'expérience dite du "coucher de soleil" ?
La réponse à ta question initiale est ceci : un matériau est opaque lorsque son indice de réfraction varie sur des échelles de taille de l'ordre de la longueur d'onde de la lumière visible (de 100 nanomètres à quelques dizaines, voire centaines de micromètres).
Je n'ai pas répondu en détail, mais j'ai posé des questions et je reviendrai y répondre.
Cordialement,
Hibou
Donc selon toi la transparence (qui est un phnomène beaucoup moins complexe que l'opacité) n'est donc pas le contraire de l'opacité ?
Un rayon lumineux incident qui rencontre un matériau, va se séparer en 2 rayons : un réfléchi et un transmis dans le corps du matériau.
C'est bien cette partie transmise qui donne la transparence du matériau, lorsqu'elle arrive à l'oeil ? Quel lien avec une variation de l'indice de réfraction du milieu ?
Bonsoir,
Tout d'abord, je n'ai jamais dit que la transparence n'était pas l'opposé de l'opacité.
Ensuite, au temps pour moi, la diffusion de Rayleigh est le cas limite de la théorie plus générale dite de la théorie de Mie, qui a réellement quelque chose à voir avec la transparence d'un milieu ou pas (inhomogénéités de taille supérieure à la longueur d'onde) :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_de_Mie
Plus de détail pour donner le lien avec l'indice de réfraction : prenons une particule diélectrique non magnétique, sphérique, d'indice n, de volume v soumise à un champ électrique oscillant. C'est le cas le plus simple de "milieu" inhomogène : une sphère d'indice n dans le vide (d'indice 1)
On peut décrire la particule non pas par son indice n mais par sa permitivité relativecar
De même, on relie
avec P la polarisation électrique du matériau soumis au champ electrique E, lié à l'induction électrique D par la permitivité relative. On en déduit
Et donc, quand on place la sphère dans un champ électrique E, elle acquiert une polarisation électrique (volumique) P telle que :
Par la suite, on lie donc le moment dipolaire acquis par la sphère à son volume et surtout à l'indice de réfraction du milieu qui la constitue
Bon ensuite, il commence à se faire tard donc je vais vite, mais dans l'approxiamtion de Rayleigh, la sphère diélectrique devient un dipôle électrique oscillant sous l'action du champ. Or ce dipôle oscillant génère un champ électrique oscillant autour de lui (voir http://fr.wikipedia.org/wiki/Dip%C3%...n.C3.A9r.C3.A9).
Or un champ électrique oscillant, ben c'est une onde électromagnétique, de la lumière donc, mais qui ne se propage pas nécessairement dans la direction incidente (Harmonique sphérique d'ordre 2 pour le cas limite de Rayleigh, plus compliqué pour Mie). La sphère, si elle est d'une taille de l'ordre de la longueur d'onde va donc diffuser la lumière : point de réfraction ou de réflection ici.
Un matériau est en général très inhomogène (par exemple le polystyrène expansé est fait de plein de microbulles de gaz dans du plastique), et on peut le modéliser grossièrement par un tas de petites billes d'un indice donné (air n=1), de tailles diverses, dispersées dans un milieu d'indice différent (PS, n>1). Il diffuse donc la lumière, sans la réfléchir, ni la réfracter, ni l'absorber : il est opaque et blanc.
D'où ma question qui vous interroge sur la transparence du verre de vos vitre, mais pas de la laine de verre qui isole vos toits : cette dernière entre dans le cadre de la théorie de Mie alors que la première est homogène sur de grandes échelles (plusieurs milliers de fois) devant la longueur d'onde.
Trempez la laine de verre dans un milieu d'indice proche du verre (verre : n=1.5, glycérine : n=1.48), la laine de verre devient invisible dans la glycérine.
Et donc au final, et pour répondre à charlie18, un matériau est transparent s'il est diélectrique et si son indice de réfraction est homogène à des échelles très grandes devant la longueur d'onde de la lumière visible.
Bonne nuit et à mercredi si vous avez des questions, cordialement,
Hibou
P.S. ce sujet est plus de la physique que de la chimie, à déplacer ?
les photons de lumière ne percute pas les ions ce qui donne la transparence
Ah ben oui, bon sang, mais c'est bien sûr. Y'a combien d'ions dans la vitre de ta fenêtre ?Envoyé par Bolnadbleu
