Pourquoi définit-on les longueurs d'ondes sont visibles entre 400nm et 700nm ?
Bonjour,
Voilà je suis en seconde... et j'étudie en ce moment-même les spectres de lumière ! Et je voulais savoir pouquoi les longueurs d'ondes sont visibles entre 400nm et 700nm ? Et comment a-t-on défini que ces ondes faisaient entre 400 et 700nm... Voilà merci
(j'ai ne pas trouvé cette interrogation sur le forum escusez-moi si cette question a déjà été posée ou si cette question aurait été mieux placé en physique... )
Dernière modification par Plussoyeur ; 05/12/2009 à 20h19.
Parce qu'avant 400nm, ce sont les rayonements ultra violets et après 800 nm, se sont les infra rouge, et ces rayonements ne sont pas visibles à l'oeil nu.
Oui ça je sais ... mais pourquoi ?
Tu veras ça en terminale S... pr l'instant tu n'en a pas besoin.
c'est pas une question d'en avoir besoin ou pas pour ma scolarité... ce que je veux c'est comprendre, et assouvir ma curiosité ! Alors si j'en ai besoin ! C'est ce qu'on appelle de l'approfondissement !
Euh Ju', pas terrible la réponse, ici on est dans un forum, y'a pas de discrimination sur l'âge, si Plussoyeur veut savoir, y'a pas de problème, même s'il n'est qu'en seconde. je suis en premiere S et pourtant je lis des bouquins de Mécanique quantique, de physique des particules, et sur la théorie du Chaos. C'est pas interdit.Tu veras ça en terminale S... pr l'instant tu n'en a pas besoin.
@ Plussoyeur : Les fréquences des ultraviolets et infrarouges sont "filtrées" par la cornée et la rétine, donc elles ne sont pas perçue par l'oeil du tout. En fait, c'est une question de pratique. Les rayonnements de longueurs d'ondes inférieures à 400nm ne sont pas perçues car s'ils l'étaient, les molécules nous constituants seraient endommagées par ces rayonnement.
Pour les longueurs d'ondes supérieures à 700 nm, elles seraient absorbées par l'eau, ce qui poserait un problème puisque on est constitué en grande partie d'eau.
Pour la définition de cet intervalle de vision, je ne sais pas trop comment ils ont fait. Ils ont du utiliser un spectromètre, qui permet de décomposer la lumière et de trouver son spectre et les longueurs d'ondes qui correspondent à chaque couleur. Bref, en espérant t'avoir aidé :
A+
Chaos.
Sincérement merci, enfin quelqu'un qui sait m'écouter et me répondre
Envoyé par Chaos Theory
Juste, quand tu dis que nos molécules seraient endommagés si on les percevait, ou qu'elle serait absorbé par l'eau, et je ne comprends pas pourquoi...
D'ailleurs les UV sont nocifs pour nous même si on le les perçoit pas :/
Merci
Dernière modification par Plussoyeur ; 05/12/2009 à 21h11.
BonjourBonjour,
Voilà je suis en seconde... et j'étudie en ce moment-même les spectres de lumière ! Et je voulais savoir pouquoi les longueurs d'ondes sont visibles entre 400nm et 700nm ? Et comment a-t-on défini que ces ondes faisaient entre 400 et 700nm... Voilà merci
(j'ai ne pas trouvé cette interrogation sur le forum escusez-moi si cette question a déjà été posée ou si cette question aurait été mieux placé en physique... )
La lumière est une onde électromagnétique, comme celle de la radio !
La longueur d'une onde, indication de l'énergie qu'elle transporte, est la distance entre deux maximum, exactement comme une corde qui vibre
On a donc, un spectre ( c'est à dire une gamme de longueurs d'ondes qui va de "très petit" ( là c'est très énergétique) à "très grand" ( là c'est peu énergétique)
Dans le grand spectre des ondes électro magnétiques, le spectre qu'on dit "visible", tout simplement parce qu'on voit ces ondes, est celui qui a été indiqué
Bonnes lectures
Donc en fait, la longueur d'onde est représenté par la sinusoïdal qui la représente ... je me trompe ?
Merci pour les précisions
Oui, mais tu ne reçois que rarement des UV dans la Rétine. Si tu pouvais les voir, il faudrais qu'ils aille au "fond" de l'oeil ce qui serrait très mauvais pour la survie de tes cellules rétiniennes (Tu deviens aveugle).D'ailleurs les UV sont pas nocifs pour nous même si on le les perçoit pas :/
Pour les infrarouges, je ne voit pas non plus la raison exacte. Je connais juste une des propriété principale de l'eau : Elle absorbe plus facilement les grosse longueurs d'ondes (Or IR = 700nm-1 000 000 nm) donc elle les absorbe très bien.
Si tu compte une réponse plus précise, il faut s'enfoncer dans la mécanique quantique, elle seule peu expliquer pourquoi certains matériaux absorbent mieux certains Rayonnements Electromagnétiques que d'autres ..
A+
Chaos.
Tout juste, plus la l' onde est étendue, plus on se dirige vers les Infrarouges et des rayonnements à "grande taille" (Horrible l'expression, rayonnement plus grand que 700nm je veux dire (en longueur d'onde).Donc en fait, la longueur d'onde est représenté par la sinusoïdal qui la représente ... je me trompe ?
Et inversement, plus la longueur d'onde est faible, c'est à dire plus l'onde est rapprochée, on se dirige vers les UV et les rayonnemnts à faible taille (Horrible toujours : Inférieur à 400nm).
Dernière modification par Chaos Theory ; 05/12/2009 à 21h18.
Je suis sur la voie ... C'est d'ailleurs ce qui m'intéresse le plus dans les sciences, la mécanique quantique ! Mais ne nous égarons pas =D !
Je vous remercie des ces précisions... reste une dernière interrogation pour ceux qui auront le temps :
La longueur d'onde est représenté par une sinusoïdal dont les hateurs maximales varie de 400 à 700nm pour les ondes visibles ... je me trompe ?
Oui. La valeur 400 ou 700nm ne désigne pas les valeurs maximales mais la longueur d'une Période.
A+
Chaos
Okay, merci ! Ca m'aide vraiment !
Salut à tous !
Juste une petite correction : la longueur d'onde est une distance, alors que la période de l'onde, c'est du temps. On définit la longueur d'onde comme la distance à parcourir entre deux points en phase (dans le même état vibratoire). La longueur d'onde de la lumière, on te l'a dit, est directement liée à l'énergie du photon qui la transporte. Ainsi, plus la longueur d'onde est faible, plus l'énergie du photon est grande. Pour des raisons physiologiques, les cellules de notre rétine ne sont sensibles qu'à certains photons. L'énergie de ces photons correspond à une longueur d'onde comprise entre 400 et 800 nm, d'où le nom de "spectre visible" pour cet intervalle.
En espérant t'avoir éclairé un peu...
Amicalement,
Dimitri
Hum oui, c'est vrai que je ne me suis pas bien exprimé. Je voulais dire, comme tu l'as compris, que la longueur d'onde était la distance qui séparait une période d'une autre.Juste une petite correction : la longueur d'onde est une distance, alors que la période de l'onde, c'est du temps. On définit la longueur d'onde comme la distance à parcourir entre deux points en phase (dans le même état vibratoire). La longueur d'onde de la lumière, on te l'a dit, est directement liée à l'énergie du photon qui la transporte. Ainsi, plus la longueur d'onde est faible, plus l'énergie du photon est grande. Pour des raisons physiologiques, les cellules de notre rétine ne sont sensibles qu'à certains photons. L'énergie de ces photons correspond à une longueur d'onde comprise entre 400 et 800 nm, d'où le nom de "spectre visible" pour cet intervalle.
Merci pour la correction, ma réponse était peu précise, même si l'image était parfaitement adaptée à ma pensée.
A+
Chaos
Salut,
Il faut voir que les chiffres 400 et 700 sont discutables (certains parleront de 380 et de 800) et correspondent à un œil humain. Beaucoup d'animaux ont une vision plus étendue. Par exemple, une abeille peut voir dans ce qu'on appelle le proche ultraviolet, jusqu'à 300 nm. Les serpents voient dans l'infrarouge, ce qui permet de voir la chaleur d'une proie.
Au final, la gamme du visible est définie par les limitations de notre œil et notamment des cellules photosensibles chargées de capter la lumière. On a deux types de cellules photosensibles : les cônes et les bâtonnets. Les bâtonnets sont très sensibles mais ne permettent pas de voir les couleurs, ils sont utilisés dans la pénombre et c'est pour cela que la nuit tous les chats sont gris. Pour ce qui est des cônes, on en a 3 sortes (mis à part les daltoniens) : une pour le bleu, une pour le vert et une pour le rouge. On peut ainsi voir des couleurs.
Wikipédia donne une courbe de la sensibilité de chacun de ces cellules : http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Cone-response.svg
Tu peux voir qu'au-delà de 700 nm, même les cellules rouges ne sont plus sensibles et il devient donc presque impossible de percevoir quoi que ce soit.
Encore une victoire de Canard !
Okay, je commprends mieux
oui tu te trompe 400nm n'est pas une hauteur!
c'est un longueur d'onde : c'est une facon de mesurer la frequence
la lumiere est la meme chose qu'une onde radio mais de frequence tres haute
vitesse de la lumiere / longueur d'onde = frequence
300 000 000 m / 400 nm = 300 10e6 / 400 10e-9 = 0.75 10e15Hz
= 750 tera hertz
mais ce chiffre de frequence n'interresse personne car il n'exite pas de frequencemetre capable de le mesurer
la longueur d'onde de la lumiere est reelement mesurable par des experience d'interference
de meme au debut de la radio on ne mesurait pas les frequence en Hz mais en longueur d'onde : facile a mesurer avec des experience sur les antennes
pour les frequence encore plus haute , rayonX rayon gamma on mesure autrement : energie du photon en mega electron volt : c'est encore une unité pratique remplacant la mesure de frequence
Une petite précision: le proche UV et IR arrivent bien au fond de l'œil. La coupure n'intervient que plus tard, mais les cellules du fond de l'œil n'y sont déjà plus sensibles. En gros la coupure dans l'UV est vers 240nm et 3000nm dans l'IR (avec une petite bande d'absorption vers 1600).
Première raison : parce que nos cellules photosensibles, les cônes et les bâtonnets, ne réagissent qu’à ce spectre. Coincoin a cité le cas des abeilles qui ont un spectre à peu près de même étendue que le nôtre mais décalé vers l’ultraviolet. Ceci explique qu’il n’y ait pas de fleurs d’un rouge pur chez les plantes entomophiles (polinisées par les insectes) puisque les abeilles ne voient pas le rouge. Les oiseaux font encore mieux puisqu’ils sont quadrichromates (ils voient en quatre couleurs alors que nous sommes trichromates) et que leur spectre visible inclut le nôtre plus l’ultraviolet proche.
Question subsidiaire : pourquoi tous les animaux ayant des organes de la vision possèdent à peu de chose près le même spectre visible ? À ma connaissance, les serpents ne voient pas l’infrarouge avec leurs yeux mais avec des récepteurs spécifiques.
D’une part ces longueurs d’onde correspondent peu ou prou au maximum d’émission du soleil (corps noir à environ 5000K). Autrement dit c’est à ces longueurs d’onde que l’illumination est la plus intense.
D’autre part, coup de chance, ça correspond à une fenêtre assez étroite de transparence de l’atmosphère.
http://en.wikipedia.org/wiki/File:At...or_opacity.jpg
En deçà de l’UV assez proche et jusqu’aux rayons gamma l’atmosphère est opaque. Au-delà de l’IR proche il y a des bandes plus ou moins transparentes et beaucoup de zones opaques jusqu’aux longueurs d’ondes radio.
Si l’on voyait dans les parties du spectre absorbées par l’atmosphère on serait sans doute comme dans l’eau où l’on ne voit qu’à courte distance et où l’on est dans le noir à une centaine de mètres de profondeur.
Il est donc tout à fait compréhensible que les organismes pourvus de récepteurs photosensibles soient dans ce spectre. Même les plantes chlorophylliennes utilisent ces longueurs d’ondes. Tout autre choix aurait été inefficace, autrement dit il n’avait guère de chance d’être sélectionné.
ND
Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.
Après plusieurs relecture je pense avoir réussi à comprendre
Ce qui veut dire que c'est l'atmosphère qui absorbe les autres ondes ?
Par contre là je vois pas ce que tu veux dire ...Merci en tout cas des précisions !
Comme tu le vois sur le graphique l'atmosphère absorbe ou est transparente aux rayonnements selon les longueurs d’ondes. En fait la transparence absolue n’existe pas, il y a plus ou moins d’interaction entre les particules et les photons en fonction de la longueur d’onde de ceux-ci. Même dans le spectre visible le télescope spatial Hubble voit mieux qu’un télescope de même taille sur terre.
Faisons un hypothèse purement gratuite : à supposer qu’à la faveur d’une mutation un organisme naisse avec un photorécepteur sensible à une longueur d’onde absorbée par l’atmosphère (UV ou IR légèrement éloigné) et se trouve donc dans le noir, au mieux ça ne lui procurerait aucun avantage, au pire ce serait un handicap par rapport à ses congénères. Ce serait donc une mutation défavorable qui n’aurait aucune chance d’être retenue par la sélection.Par contre là je vois pas ce que tu veux dire ...
Si la sélection a retenu chez tous les êtres vivants à peu près le même spectre c’est bien parce que c’est le plus efficace : il correspond à la meilleure illumination du soleil et c’est celui qui parvient le mieux jusqu’à la surface de la terre. Aux autres longueur d’ondes, au mieux on est dans la pénombre, au pire on est dans le noir et ceci soit parce que l’intensité du rayonnement est plus faible, soit parce ce rayonnement est absorbé, soit les deux. Donc il n’y a rien à voir…
Et les ondes radio, dans tout ça ? Elles sont très bien transmises par l’atmosphère. Oui mais le soleil émet très faiblement dans ces longueurs d’onde.
ND
Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.
Tout s'éclaire, merci vraiment
annulé.....
Michel, tu t’es autocensuré ?
Il y a en effet plusieurs espèces qui ont des récepteurs IR, comme certains serpents. Comme le montre l’article de wiki que tu cites http://en.wikipedia.org/wiki/Infrared_sensing_in_snakes, ils sont sensibles aux radiations émises par leurs proies ou leurs prédateurs, donc à une longueur d’onde assez grande, entre 5 et 30 µm. Ces récepteurs ne sont d’ailleurs pas des yeux.
Il ne s’agit donc pas d’un éclairement par le soleil (qui sans doute à cette longueur d'onde n’arrive guère jusqu’au sol) mais du spectre dans le lointain IR émis par un objet à 20 à 30°C et situé à quelques mètres de distance.
ND
Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.
Oui, parce que j'avais zappé la phrase sur le sujet dans ton premier message.Michel, tu t’es autocensuré ?
Cordialement,
Pour expliquer ma réaction:
Je reste mal à l'aise sur l'explication "évolutionniste". Qu'est-ce que cela donne si on l'applique à la vie dans les grandes profondeurs? Y trouve-t-on des êtres générant une lumière distincte du spectre solaire et d'autres avec des récepteurs correspondant?
Pour moi il y a un facteur important : le spectre solaire correspond à des énergies autour de 2 eV, qui est aussi dans la gamme des échanges de la chimie... Et ce n'est pas une coïncidence : la transition vers la transparence à la "surface" solaire est liée à l'énergie d'ionisation de l'hydrogène.
On remarquera aussi que les lasers "pas chers", peu concernés par le spectre solaire, sont dans la même gamme.
De même la grande variété des couleurs des substances est due à une forte variabilité de l'absorption dans ces gammes, là encore cela ramène à l'énergie des transitions électroniques dans les molécules.
Du coup, je m'attend à ce que les émetteurs et récepteurs dans le spectre visible soient dominants même au fond des océans.
Et, plus science-fictionnesque, je prédirai un spectre des capteurs visuels dans la même gamme sur une planète éclairée par une étoile très rouge ou très bleue, chimie oblige.
La "sélection" n'avait peut-être pas tant le choix que cela!
Cordialement,
En effet, en ce qui concerne l’éclairement par une source extérieure (le soleil), la fenêtre est assez étroite : du proche IR au proche UV. Les oiseaux ont « choisi » un spectre relativement large dans ce créneau. Les mammifères et beaucoup d’insectes se contentent d’un spectre plus étroit. Les uns comme les autres auraient peut-être pu prendre plus large mais étant donné que ça marche comme ça…
En ce qui concerne les infrarouges émis par d’autres organismes le choix est dicté par le spectre d’émission d’un corps à 20°C environ. Il faudrait retrouver la référence mais ça ne m’étonnerait pas que le maximum d’émission à cette température corresponde aux longueurs d’onde auxquelles le serpent est sensible.
Le « choix » est donc bien limité dans les deux cas.
ND
Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.
Quand je disais "pas le choix", c'était justement pour les facteurs autres que l'éclairement: la gamme d'énergie des réactions chimiques.
Mais, bon, restons en là, ce type d'ergotage n'est pas vraiment dans l'axe principal de ce fil.
Cordialement,
