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lumière et fréquence



  1. #1
    magali_mars

    lumière et fréquence


    ------

    Bonjour à tous, je suis nouvelle par ici et m'interesse entre autre à la lumière et aux phénomènes optiques (mais à mon petit niveau d'animatrice, j'ai plutôt fait des études de biologie).

    J'ai donc une question.

    Quand on fait bouger un stylo lentement on le voit bien, puis si on l'agite vigoureusement on ne le voit presque plus... peut-on dire que lorsqu'on augmente la fréquence (ici de l'objet) l'objet n'est alors (presque) plus perceptible par les sens (devient quasi invisible)?

    Et si on augmente la fréquence d'un rayonnement lumineux est-ce pareil ?

    J'espère que ma question a été claire, désolé pour mon charabia, j'espère que vous pourrez m'apporter des élements de réponses.
    Bises

    Magali

    -----

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  3. #2
    Toni

    Re : lumière et fréquence

    Bonjour,

    En fait la lumière est une onde électromagnétique. Chaque couleur correspond à une onde électromagnétique d'une fréquence caractèristique.
    Le domaine du visible (pour notre oeil) s'étend de 400 à 800 nm de longueur d'onde (si tu veux la fréquence, tu prends l'inverse).
    Donc ce qui est en dessous de 400 nm, l'infrarouge, et ce qui au dessus de 800 nm, l'ultraviolet, rayon X, gamma etc est invisible pour nous ...

    En théorie il suffirait que tu bouges ton stylo très vite pour modifier la fréquence que tu perçois (l'effet doppler). Il s'agit du même phénomène que lorsque tu entends une moto qui passe devant toi. Le son est aussi une onde, lorque la moto arrive tu l'entends aigue, et lorsqu'elle s'éloigne, tu l'entend plus grave. Il s'agit de la fréquence qui est modifiée par le mouvement, c'est ça l'effet Doppler.

    Donc en théorie on pourrait sûrement rendre en objet invisible en le bougeant extrèmement vite, ce qui n'est expérimentalement pas réalisable.
    Mais si l'invisible te tiens à coeur, jette un coup d'oel à ça : http://www.lefigaro.fr/people/200605...ry_potter.html

  4. #3
    Jeanpaul

    Re : lumière et fréquence

    Citation Envoyé par magali_mars Voir le message
    Quand on fait bouger un stylo lentement on le voit bien, puis si on l'agite vigoureusement on ne le voit presque plus... peut-on dire que lorsqu'on augmente la fréquence (ici de l'objet) l'objet n'est alors (presque) plus perceptible par les sens (devient quasi invisible)?
    Ton oeil ne perçoit pas les variations trop rapides de la luminosité, c'est ce qu'on appelle la persistance (= mémoire) rétinienne. Bref, il fera une moyenne sur les éclairements et, si tu bouges le stylo trop vite, il verra une espèce de gris sur le fond.
    La fréquence de la lumière (= la couleur) n'a rien à y voir, ni l'effet Doppler. Essaie avec une feuille de papier que tu bouges dans son plan : même si tu vas vite, tu la verras toujours.

  5. #4
    Toni

    Re : lumière et fréquence

    Citation Envoyé par Jeanpaul Voir le message
    La fréquence de la lumière (= la couleur) n'a rien à y voir, ni l'effet Doppler.
    Il est clair que faire bouger un objet ne le fait pas disparaître. Mais tu ne penses pas qu'il est possible de changer la fréquence perceptible au point de passer dans de le domaine de l'invisible ? Par exemple, un faisseau violet très accéléré ne pourrait il pas devenir invisible comme le son du moteur devient plus aigue ?
    Dernière modification par Gwyddon ; 03/01/2007 à 14h23. Motif: balises quote

  6. #5
    magali_mars

    Re : lumière et fréquence

    Waou merci pour vos réponses déjà...

    Vous expliquez de manière super pédagogique, merci !

    Toni : En théorie il suffirait que tu bouges ton stylo très vite pour modifier la fréquence que tu perçois (l'effet doppler).
    Ca, ça m'avance bien ça chouette! Si je dis ... "En théorie quand je bouge mon stylo très vite, j'augmente la fréquence que je perçois et si je pouvais le faire très vite je pourais le rendre quasiment invisible à l'oeil."... ça serait exact du point de vue de la physique ?

    Jeanpaul : Ton oeil ne perçoit pas les variations trop rapides de la luminosité, c'est ce qu'on appelle la persistance (= mémoire) rétinienne
    Est-ce que cela veut dire que si j'augmente la fréquence d'une source lumineuse mon oeil ne la voit plus à cause de la mémoire rétinienne ?

    Je suis avec interet la suite de vos réponses !!

    Magali

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Toni

    Re : lumière et fréquence

    Citation Envoyé par magali_mars Voir le message
    Ca, ça m'avance bien ça chouette! Si je dis ... "En théorie quand je bouge mon stylo très vite, j'augmente la fréquence que je perçois et si je pouvais le faire très vite je pourais le rendre quasiment invisible à l'oeil."... ça serait exact du point de vue de la physique ?
    Magali
    En fait, bouger le stylo ... c'est énormément vague comme description. Non lorsque j'écrit ça, je veux dire que la théorie nous permet d'affirmer pas mal de chose, mais attention l'expérimentation révèle toujours des contrainte. Et franchement faire disparaître un stylo (son image bien sûr) me paraît impossible de cette manière.
    Je ne sais pas ton niveau en électromagnétisme.
    Mofifié la fréquence perçue d'une onde doit être très délicat, alors modifier toutes celles émanant du stylo devient un énorme sac de noeud.
    Si tu as compris l'exmple du bruit de la moto, tu as compris l'effet que j'évoque.

    Pour ce qui est de la persistance rétienne, on peut faire une analogie avec le son. Imagine, tu écoutes une son, une note, une seule fois. Tu entends, le début et la fin. Mais si on joue la note de façon répétée et très rapidement tu ne sauras plus dire combien de fois elle a été jouée, combien de temps chaque note a durée ... ton oreille aura perçu du son de façon continue. Eh bien, avec l'oeil c'est pareil. Si tu met ton stylo au même endroit de façon répété et très rapide, tu le veras à cet endroit de façon permanente, et si tu le fais à plusieurs endroit, c'est à dire en le secouant de droite à gauche et de gauche à droite rapidement, tu vas le voir partout où il passe tout le temps. Cela se passe à plus de 24 images par seconde, c'est sur cette donnée que se basent les monteurs de film afin que l'oeil perçoive toute les images du film, et non pas une sur deux.

    Après, je ne sais pas ton niveau en matière d'onde non plus.

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  10. #7
    Jeanpaul

    Re : lumière et fréquence

    Citation Envoyé par Toni Voir le message
    Il est clair que faire bouger un objet ne le fait pas disparaître. Mais tu ne penses pas qu'il est possible de changer la fréquence perceptible au point de passer dans de le domaine de l'invisible ? Par exemple, un faisseau violet très accéléré ne pourrait il pas devenir invisible comme le son du moteur devient plus aigue ?
    C'est possible si la vitesse est comparable avec la vitesse de la lumière, ce qui semble difficile à réaliser en bougeant un stylo, non ?

  11. #8
    Toni

    Re : lumière et fréquence

    Citation Envoyé par Jeanpaul Voir le message
    C'est possible si la vitesse est comparable avec la vitesse de la lumière, ce qui semble difficile à réaliser en bougeant un stylo, non ?
    Oui c'est vrai je déclare forfait. L'effet doppler est applicable pour le son (300m/s) mais pas pour les ondes électromagnétiques telles que la lumière à cause de leur vitesse (300 000km/s). Je me suis un peu emballé ... mais un jour j'espère que la vitesse de la lumière ne sera plus comme maintenant un obstacle.

  12. #9
    Gwyddon

    Re : lumière et fréquence

    Citation Envoyé par Toni Voir le message
    mais un jour j'espère que la vitesse de la lumière ne sera plus comme maintenant un obstacle.
    Ce n'est quand même pas pour demain
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  13. #10
    f6bes

    Re : lumière et fréquence

    Citation Envoyé par Toni Voir le message
    ....Oui c'est vrai je déclare forfait. L'effet doppler est applicable pour le son (300m/s) mais pas pour les ondes électromagnétiques telles que la lumière à cause de leur vitesse (300 000km/s). Je me suis un peu emballé ... mais un jour j'espère que la vitesse de la lumière ne sera plus comme maintenant un obstacle.
    Bsr Toni....
    Mais OUI, l'effet doppler est APPLICABLE aux ondes électromagnétiques !!
    Cela permet entre autres aux astronomes de connaitre la vitesse d'éloignement des galaxies.
    Et aux gendarmes de verbaliser , grace à l'effet doppler,les contrevanants du volant
    (Radar= ondes électromagnétiques).
    Cordialement

  14. #11
    magali_mars

    Re : lumière et fréquence

    Encore et toujours merci, c'est un régal d'avoir des physiciens compétents sous la main comme ça

    Toni, mes compétences en matières d'ondes et tout ça sont des souvenirs de deug donc je peux saisir mais je reste limitée.C'est bien pour ça que je suis ici, j'ai besoin d'aide car par contre j'adore (mieux) comprendre !

    Bon alors... ok pour le stylo, il faut que j'abandonne mon envie de le rendre invisible Mais si, animée de capacités de science fiction je l'agitai à la vitesse de la lumière est ce que la personne en face de moi ne verrai plus le stylo ? (désolée pour la question un peu olé olé mais je veux être sûre d'avoir compris)

    Toni : Par exemple, un faisseau violet très accéléré ne pourrait il pas devenir invisible comme le son du moteur devient plus aigue ?
    Et idem, si on arrivait à accelerer un faisceau violet à la vitesse de la lumière ??

    Dernière question : les rayonnements bleus ont une frequence plus elevée que les rayonnements rouge c'est bien ça ?

  15. #12
    magali_mars

    Re : lumière et fréquence

    Si une personne bien intentionnée peut prendre le temps de répondre à mes dernières questions pour bien enfoncer le clou pour ma compréhension ça serait génial. j'en ai besoin pour lundi.

    Mais si, animée de capacités de science fiction je l'agitai à la vitesse de la lumière est ce que la personne en face de moi ne verrai plus le stylo ?
    et
    Et idem, si on arrivait à accelerer un faisceau violet à la vitesse de la lumière ??
    et
    les rayonnements bleus ont une frequence plus elevée que les rayonnements rouge c'est bien ça ?
    Grand merci d'avance.

    Magali "la fille qui avait besoin qu'on enfonce le clou"

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  17. #13
    b@z66

    Re : lumière et fréquence

    L'expression "invisible" n'est peut-être pas très bien choisie, il aurait plutôt fallu utiliser le mot "perceptible" car cela dépend aussi de notre capacité à voir le rayonnement (ce qu'on distingue par spectre "visible"). Si la fréquence du rayonnement sort de cette plage qui caractérise notre perception, on ne percevra rien et effectivement on pourrait le considéré invisible...pour nous. En dehors de la vue humaine, il peut exister des capteurs aussi bien vivants (d'autres animaux) que technologiques (antennes, capteurs infra-rouges,...) qui pourraient toutefois rendre à nouveau perceptible le rayonnement. Il y a le même phénomène avec le son: l'oreille humaine n'est pas très sensible aux ultra-sons, cela n'empêche pas que certains animaux les utilisent.

    La vitesse de la lumière n'est pas atteignable par les sources lumineuses. Toutefois les effets du décalage Doppler-Fizeau deviennent effectivement marqués uniquement lorsque l'on approche de cette vitesse et ce décalage devient d'autant plus grand que l'on est près de cette vitesse.

    Enfin, le bleu a une fréquence effectivement plus grande que le rouge.
    Dernière modification par b@z66 ; 06/01/2007 à 13h35.

  18. #14
    f6bes

    Re : lumière et fréquence

    Citation Envoyé par b@z66 Voir le message
    ......

    La vitesse de la lumière n'est pas atteignable par les sources lumineuses.
    Bjr b@z..........

    Que veux tu dire par là ???

    Une source lumineuse emet des photons qui se déplacent
    (dans les memes conditions) à la vitesse de la lumiére .
    La "lumiére" (visible) étant constituée de photons !!
    Donc du rayonnement gamma, en passant par les X,l'ultra violet, la lumiére visible, l'infra rouge, les ondes radio, etc...tout ce beau monde se déplace à la meme vitesse dans le vide.
    Cordialement

  19. #15
    b@z66

    Talking Re : lumière et fréquence

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Bjr b@z..........

    Que veux tu dire par là ???

    Une source lumineuse emet des photons qui se déplacent
    (dans les memes conditions) à la vitesse de la lumiére .
    La "lumiére" (visible) étant constituée de photons !!
    Donc du rayonnement gamma, en passant par les X,l'ultra violet, la lumiére visible, l'infra rouge, les ondes radio, etc...tout ce beau monde se déplace à la meme vitesse dans le vide.
    Cordialement
    Dans l'expression "source lumineuse" que j'ai utilisé, je pensais qu'il était évident que je n'évoquais pas la lumière elle-même mais les sources matérielles telles que étoiles, bougies, lampes, antennes,... Jusqu'à preuve du contraire si tu vois une de ces sources lumineuses se déplacer à la vitesse de la lumière fais moi signe car cela voudrais dire aussi en quelque sorte que si la source pouvait voyager à la même vitesse que la lumière qu'elle émet (déjà interdit par la relativité), cela reviendrais en quelques sortes à ne pas l'émettre du tout (or la lumière n'est jamais immobile).

    Enfin, l'effet Doppler-Fizeau prend effectivement en compte le mouvement des sources lumineuses.
    Dernière modification par b@z66 ; 06/01/2007 à 22h20.

  20. #16
    f6bes

    Re : lumière et fréquence

    Bjr b@...
    Je piges mieux comme cela !!
    Excuse my !!
    Cordialement

  21. #17
    magali_mars

    Re : lumière et fréquence

    Un grand merci à tous ceux qui m'ont apporté des réponses !

    Je vais continuer à m'entraîner avec mon stylo !

  22. #18
    XxSquallxX

    Wink Re : lumière et fréquence

    Le domaine du visible (pour notre oeil) s'étend de 400 à 800 nm de longueur d'onde (si tu veux la fréquence, tu prends l'inverse).
    Donc ce qui est en dessous de 400 nm, l'infrarouge, et ce qui au dessus de 800 nm, l'ultraviolet, rayon X, gamma etc est invisible pour nous ...
    Ne le prenez pas mal, mais vous feriez mieux de vérifier vos sources avant d'écrire n'importe quoi sur un forum : l'UV est situé en-dessous de 400 nm et l' INFRAROUGE est situé au-dessus de 800 nm. Ne confondez pas la fréquence et la longueur d'onde
    Sur ce, bonne après-midi

    Simon

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  24. #19
    f6bes

    Re : lumière et fréquence

    Citation Envoyé par XxSquallxX Voir le message
    Ne le prenez pas mal, mais vous feriez mieux de vérifier vos sources avant d'écrire n'importe quoi sur un forum : l'UV est situé en-dessous de 400 nm et l' INFRAROUGE est situé au-dessus de 800 nm. Ne confondez pas la fréquence et la longueur d'onde
    Sur ce, bonne après-midi

    Simon
    BJr à toi et binvenue sur FUTURA,
    Faut pas le prendre mal non plus, le dernier message de cette discussion date de......... (et oui le temps passe !!)
    Bon W E

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