De toutes les longueurs d'onde du spectre électromagnétique, celles qui se situent entre 400 nm et 700 nm sont celles que nous connaissons le mieux. C'est parce que ce sont les ondes qui composent ce que nous appelons la lumière visible.
Quand on voit des objets, c'est parce qu'ils sont éclairés par la lumière visible. Quand nous voyons que le ciel est bleu, ou l'herbe est verte, ou les cheveux noirs, ou qu'une pomme est rouge, c'est parce que nous voyons différentes longueurs d'onde dans la bande 400 nm-700 nm. En raison des ondes dans cette bande, on a beaucoup appris sur les propriétés des ondes électromagnétiques.
Grâce à la lumière visible, la réflexion et la réfraction sont facilement observables. Il en va de même des interférences et de la diffraction. Miroirs, lentilles, prismes, réseaux de diffraction et spectromètres ont tous été utilisés pour comprendre et manifester les qualités de la lumière que nous voyons à travers nos yeux nus.
Le télescope de Galileo, qui était composé d'un simple ensemble de lentilles, a utilisé les propriétés de réfraction de la lumière pour agrandir des objets distants. Les jumelles et périscopes d'aujourd'hui capitalisent sur le phénomène optique appelé réflexion interne totale en utilisant des prismes pour améliorer ce que les premiers télescopes à réfraction étaient capables de réaliser.
Comme mentionné précédemment, la lumière visible est constituée de longueurs d'onde allant de 400 nm à 700 nm. Chaque longueur d'onde est caractérisée par une couleur unique, avec du violet à une extrémité (adjacent à la lumière ultraviolette) et du rouge à l'autre (adjacent à la lumière infrarouge). Lorsque toutes ces longueurs d'onde sont combinées ensemble, elles constituent ce que l'on appelle la lumière blanche.
Vous pouvez séparer ces longueurs d'onde (et les couleurs correspondantes) en les laissant passer à travers un prisme ou un réseau de diffraction. Le magnifique éventail de couleurs que nous voyons dans un arc-en-ciel, sur un diamant ou même sur la queue d'un paon sont des exemples de cette séparation.
Tous les phénomènes de lumière visible tels que la réflexion, la réfraction, l'interférence et la diffraction sont également présentés par des longueurs d'onde non visibles. Par conséquent, en comprenant ces phénomènes et en les appliquant aux longueurs d'onde non visibles, les scientifiques ont pu découvrir de nombreux secrets de la nature. En fait, si nous remontons aux racines de la physique moderne, en particulier la dualité onde-particule de la matière, nous serons ramenés à sa manifestation dans la lumière visible.
L'étude de la lumière visible relève du domaine de l'optique. Parmi les scientifiques qui ont contribué de manière substantielle au développement de l'optique figurent Christiaan Huygens pour ses ondelettes et une théorie des ondes de la lumière, Isaac Newton pour ses contributions sur la réflexion et la réfraction, James Clerk Maxwell pour la propagation des ondes électromagnétiques comme expliqué dans une série de équations, et Heinrich Hertz pour avoir vérifié la vérité de ces équations par des expériences.
Vous pouvez en savoir plus sur la lumière visible ici dans Space Magazine. Vous voulez savoir d'où vient la lumière visible? Que diriez-vous d'une image en lumière visible d'une galaxie éloignée?
Il y a plus à ce sujet à la NASA et à Physics World:
Ondes lumineuses visibles
L'effet spécial de la physique
Voici deux épisodes d'Astronomy Cast que vous voudrez peut-être également consulter:
Astronomie optique
Interférométrie
Sources:
Windows à l'univers
NASA: lumière visible
Wikipédia: Christiaan Huygens
NASA: Maxwell et Hertz
