Dans une pièce plongée dans le noir complet, tu ne vois rien, pas même ta main. Allume une lampe et tout réapparaît : le mur, le livre, le tapis. Pourtant, ni le mur ni le livre ne sont des lampes ! Pour comprendre comment fonctionne la vision, il faut distinguer les sources de lumière des objets simplement éclairés, puis suivre le trajet de la lumière jusqu’à l’œil.
Ce cours est à télécharger en PDF et à imprimer gratuitement : le bouton se trouve en bas de la page, sans inscription.
Sources de lumière et vision : deux sortes d’objets visibles
Certains objets produisent la lumière qu’ils envoient : le Soleil, une lampe allumée, une flamme, l’écran d’un téléphone, une luciole. D’autres ne produisent rien, mais nous les voyons quand même, car ils renvoient la lumière qu’ils reçoivent : une page de livre, un mur, un arbre, la Lune.
Une source primaire de lumière produit elle-même la lumière qu’elle émet. Un objet diffusant (ou source secondaire) ne produit pas de lumière : il renvoie dans toutes les directions une partie de la lumière qu’il reçoit.
| Source primaire | Objet diffusant |
|---|---|
| Soleil, étoiles | Lune, planètes |
| Lampe allumée, bougie | Page de cahier, mur |
| Écran allumé | Écran éteint |
| Éclair, luciole | Nuage éclairé, arbre |
La Lune brille dans le ciel nocturne, mais ce n’est pas une source primaire : elle renvoie la lumière du Soleil. De même, un objet brillant (miroir, bijou) n’est pas une source tant qu’il n’est pas éclairé.
Ce que fait un objet éclairé
Quand la lumière arrive sur un objet, elle peut être absorbée (l’objet la garde et s’échauffe un peu), diffusée (renvoyée dans toutes les directions) ou réfléchie dans une direction précise, comme sur un miroir.
- Une surface claire et rugueuse (feuille blanche, mur) diffuse beaucoup de lumière : on la voit de partout.
- Une surface noire absorbe presque toute la lumière : elle paraît sombre, même bien éclairée.
- Une surface lisse et brillante (miroir, métal poli) réfléchit la lumière dans une seule direction : on ne la voit « briller » que sous un certain angle.
Comment voit-on ?
On voit un objet quand de la lumière venant de cet objet entre dans notre œil. Cette lumière vient directement de l’objet si c’est une source primaire, ou après diffusion si c’est un objet éclairé. Dans l’obscurité complète, aucune lumière n’arrive à l’œil : on ne voit rien.
Voir, c’est recevoir de la lumière. L’œil est un récepteur de lumière : il n’en envoie pas. Le trajet est : source → objet diffusant → œil (ou source → œil quand on regarde la source).
Dans l’œil, la lumière traverse la cornée, passe par la pupille (le trou noir au centre de l’iris), puis par le cristallin, qui forme une image nette sur la rétine. Les cellules de la rétine transforment la lumière en signaux transmis au cerveau par le nerf optique.
Quand la vision pose problème : éblouissement et sécurité
La pupille change de taille : elle se rétrécit en pleine lumière et s’agrandit dans la pénombre. Mais une lumière trop intense abîme la rétine. Il ne faut jamais regarder le Soleil directement, même brièvement, ni un faisceau laser ou une lampe très puissante. La nuit, un cycliste vêtu de noir est difficile à voir : il n’est pas une source et renvoie très peu la lumière des phares. Un vêtement clair, un gilet ou un feu le rendent visible.
Léa lit un livre à la lumière d’une lampe de bureau. Source primaire : la lampe. Objet diffusant : la page du livre, qui renvoie la lumière dans toutes les directions. Récepteur : l’œil de Léa. Si Léa éteint la lampe dans une pièce sans fenêtre, plus aucune lumière n’atteint la page ni son œil : elle ne voit plus rien.
« On voit parce que la lumière arrive dans l’œil, pas parce que l’œil envoie quelque chose. » Source primaire = elle fabrique la lumière ; objet diffusant = il la renvoie.
L’essentiel à retenir
- Une source primaire produit la lumière qu’elle émet (Soleil, lampe allumée).
- Un objet diffusant renvoie dans toutes les directions la lumière qu’il reçoit (Lune, mur, page).
- Un objet clair diffuse beaucoup, un objet noir absorbe, un miroir réfléchit dans une direction.
- On voit quand de la lumière venant de l’objet entre dans l’œil, qui est un récepteur.
- Dans l’œil : cornée, pupille, cristallin, rétine, nerf optique.
- On ne regarde jamais le Soleil ni un laser en face.