Longueur d'onde et fréquence de la lumière

[inviteed0fcab9]

Bonsoir,

comme nous le savons tous, la longueur d'onde L et la fréquence f d'une radiation sont reliés par la vitesse c : L = c / f.
Mais la longueur d'onde, comme la vitesse de la lumière dépendent de l'indice de réfraction du milieu n.
L = Lo / n
c = co / n
(Lo : longueur d'onde dans le vide, co : vitesse de l'onde dans le vide)
f n'étant pas sensible au milieu.

en fonction du milieu considéré, la longueur d'onde peut considérablement changer, ce qui, on pourrait le penser, change également la couleur de la radiation (dans le visible). Mais, dans le livre "physique" de Eugene HECHT je lis : "l'oeil est sensible aux fréquences, pas aux longueurs d'onde".

Ce qui me chagrine c'est que la grande majorité du temps, on relie la couleur d'une onde à sa longueur d'onde, et rarement à sa fréquence. On voit partout que le spectre du visible est dans l'intervalle 400-800 nm. Pourtant cet intervalle n'est valable que dans le vide, alors qu'utiliser la fréquence serait plus judicieux étant donné que la relation couleur-fréquence est valable dans tous les milieux.

Voilà, si quelqu'un saurait m'éclaircir sur ce point

Merci.
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[invitea774bcd7]

Voilà, si quelqu'un saurait m'éclaircir sur ce point

Pas grand chose à rajouter.
Remplace 400-800 nm par 400-800 THz. Facile à se rappeler

[Skippy le Grand Gourou]

Remarque intéressante, j'avais jamais fait attention.

Mais l'indice réfraction de l'air est très proche de celui du vide, et ton œil est rarement ailleurs que dans l'air… Parfois dans l'eau, ok, mais c'est rare et c'est tout, donc ça ne change pas grand'chose de parler de longueur d'onde ou de fréquence.

Il y a peut-être moyen de justifier cette convention à partir de considérations sur les passages entre différents milieux et interfaces*?

Par ailleurs, la raison pour laquelle l'œil est sensible à la fréquence et non à la longueur d'onde, c'est tout simplement parce que les différentes parties de l'œil ont leur propre indice de réfraction.

[invitea3eb043e]

Ce qui me chagrine c'est que la grande majorité du temps, on relie la couleur d'une onde à sa longueur d'onde, et rarement à sa fréquence. On voit partout que le spectre du visible est dans l'intervalle 400-800 nm. Pourtant cet intervalle n'est valable que dans le vide, alors qu'utiliser la fréquence serait plus judicieux étant donné que la relation couleur-fréquence est valable dans tous les milieux.

Cela tient à des considérations pratiques : il est bien plus facile de mesurer une longueur d'onde (dans le vide ou dans l'air) qu'une fréquence : spectros à prismes, à réseaux, etc... tandis qu'une mesure dans ce régime de fréquences tient de l'exploit.
Il est vrai que, par abus de langage, on a tendance à parler de longueur d'onde sans spécifier : dans le vide.
L'oeil n'est pas le seul détecteur à être sensible à la fréquence, il en va de même des photodiodes, CCD, etc.. Cela est lié au fait que l'énergie des photos est liée à la fréquence.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

Par ailleurs, la raison pour laquelle l'œil est sensible à la fréquence et non à la longueur d'onde, c'est tout simplement parce que les différentes parties de l'œil ont leur propre indice de réfraction.

En fait dire que l'oeil est sensible en fréquence, même si c'est vrai, n'est pas un argument nécessaire pour justifier que la perception des couleurs ne dépend pas du milieu.

L'humeur vitrée (milieu transparent que traverse la lumière avant d'atteindre la rétine) ayant un indice fixe, la longueur d'onde de la lumière avant d'être absorbé par les cellules sensibles de la rétine est strictement fixée par la fréquence de cette lumière. Donc peu importe le milieu dans lequel on se trouve (air, eau, liquide quelconque qui ne détruit pas les yeux), on verrait les même couleurs, même si l'oeil était sensible aux longueurs d'ondes plutôt qu'aux fréquences, car la longueur d'onde reçue est fixé par la fréquence et l'indice constant de l'humeur vitrée.

m@ch3

[invite134d33f4]

il est également possible de relier l'énergie des photons à leur longueur d'onde car lambda=c.nu or E=h.nu donc finalement E=h.lambda/c. Par conséquent l'explication que l'énergie des photons est liée à la fréquence ne tient pas la route.

[invite8bc5b16d]

il est également possible de relier l'énergie des photons à leur longueur d'onde car lambda=c.nu or E=h.nu donc finalement E=h.lambda/c. Par conséquent l'explication que l'énergie des photons est liée à la fréquence ne tient pas la route.

sauf que lambda et c dépendent du milieu, donc on ne peut pas dire que E dépend exclusivement de lambda...E dépend de lambda/c, c'est-à-dire la fréquence...

[obi76]

C'est sur, mais quand tu passes d'un milieu d'indice n1 à un milieu d'indice n2, et que tu connais la longueur d'onde dans le vide, alors la longueur d'onde dans n2 ne dépendra aucunement de n1.

Traduction : quelque soit le milieu où tu regarde, la lumière finit dans le globe oculaire dont l'indice - lui - ne change pas, tu verra donc (pour une même source lumineuse) la même couleur dans l'air, dans l'eau ou dans quelque milieu que ce soit.

Cordialement,