LUMIÈRE

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Réflexion et réfraction de la lumière

Réflexion et réfraction de la lumière
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Lumière : phénomènes ondulatoires

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Lumière : propagation du champ électromagnétique

Lumière : propagation du champ électromagnétique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Ondes électromagnétiques

Ondes électromagnétiques
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Optique géométrique

C'est la plus ancienne des approches de la lumière, qui étudie son trajet et la formation des images. Dès l'Antiquité, Euclide rédigeait un traité d'optique comportant les notions de rayon lumineux, de propagation rectiligne et le principe de « retour inverse » de la lumière.

La réflexion

Nous avons l'intuition que la lumière se propage en ligne droite dans un milieu transparent comme l'air. C'est ainsi que nous pouvons reconstituer l'image des objets qui nous entourent. Le « rayon lumineux », émis par une source de lumière dite primaire – soleil, ampoule, etc. –, vient « frapper » l'objet – qui devient source secondaire – « rebondit » et parvient jusque dans notre œil pour y être perçu.

La loi physique qui régit le phénomène de réflexion de la lumière sur une surface, connue depuis l'Antiquité, très soigneusement vérifiée au Moyen Âge par le physicien arabe Alhazen, a été popularisée par Descartes (1625) : le rayon réfléchi est symétrique du rayon incident par rapport à la normale à la surface (fig. 1a). On peut ainsi expliquer la formation des images dans les miroirs plans, concave ou convexe.

Réflexion et réfraction de la lumière

Réflexion et réfraction de la lumière

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Réflexion et réfraction de la lumière. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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La réfraction

Le passage d'un rayon lumineux d'un milieu à un autre (air-eau, air-verre, etc.) s'accompagne d'une déviation ; c'est le phénomène de réfraction. La loi de la réfraction de Snell-Descartes (fig. 1a) s'écrit n1 sin i1 = n2 sin i2, n1 et n2 étant les indices de réfraction des milieux successivement traversés. De 1 dans le vide, l'indice de réfraction passe à 1,3 dans l'eau, 1,5 dans le verre, 2,4 dans le diamant... Plus la différence d'indice est élevée, plus le rayon lumineux est dévié de sa trajectoire initiale. Il existe pour un couple d'indices n1,n2 (n1>n2) un angle au-delà duquel la lumière ne peut plus passer du premier milieu au second : il y a réflexion totale (fig. 1b).

La réfraction de la lumière peut être mise en évidence très simplement en regardant un bâton à moitié plongé dans l'eau : il parait brisé. Notre œil détecte « la fin » de la trajectoire du rayon lumineux dans l'air et le cerveau prolo [...]

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NATURE DE LA LUMIÈRE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 299 mots

Aprèsses études à Cambridge et un premier poste de professeur à l'université d'Aberdeen, le physicien écossais James Clerk Maxwell (1831-1879) est nommé professeur au King's College de Londres en 1860. C'est là qu'il obtient ses plus célèbres résultats sur l'électromagnétisme. En 1861 et 1862, il […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nature-de-la-lumiere/#i_3301

A DYNAMICAL THEORY OF THE ELECTROMAGNETIC FIELD (J. C. Maxwell)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
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Le physicien écossais James Clerk Maxwell envoie en octobre 1864 aux Comptes-rendus de la Royal Society de Londres le résumé d'un article intitulé « Une théorie dynamique du champ électromagnétique ». En six pages, le professeur de physique du King's College de Londres propose une théorie qui suppose que les effets électromagnétiques aux alentours de corps électrisés ou m […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/a-dynamical-theory-of-the-electromagnetic-field/#i_3301

ATOME

  • Écrit par 
  • José LEITE LOPES
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Dans le chapitre « Atome et spectroscopie »  : […] L'étude des spectres des éléments et des corps composés constitue la source essentielle des informations sur la structure quantique des atomes et des molécules. Cette étude repose sur la détermination de la fréquence des raies spectrales qui correspondent à des transitions entre états quantiques, à quoi s'ajoutent la détermination de l'intensité des raies et la considération des règles de sélect […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/atome/#i_3301

ATOMIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Philippe BOUYER, 
  • Georges LÉVI
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Dans le chapitre « Les atomes refroidis »  : […] L' action mécanique de la lumière sur les objets matériels avait été pressentie dès le début du xvii e  siècle par Kepler. Il expliquait ainsi que, si la queue des comètes est toujours orientée à l'opposé du Soleil, c'est en raison de la pression exercée par la lumière solaire sur les particules qui composent cette queue. Depuis lors, on a appris […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-atomique/#i_3301

BROGLIE LOUIS DE (1892-1987)

  • Écrit par 
  • Marie-Antoinette TONNELAT
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Dans le chapitre « Recherches ultérieures »  : […] En 1928, Louis de Broglie devient titulaire d'une maîtrise de conférence créée pour lui à la faculté des sciences de Paris. Grâce aux donations du baron de Rothschild, un institut de recherches théoriques est créé : l'institut Henri-Poincaré. Louis de Broglie y enseignera pendant trente-quatre ans, succédant en 1932 à Léon Brillouin à la chaire de physique théorique. Dès 1933, Louis de Broglie est […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/louis-de-broglie/#i_3301

BROUILLARDS

  • Écrit par 
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Dans le chapitre « Réduction de la visibilité »  : […] Lorsqu’un rayon de lumière traverse le brouillard, il rencontre une multitude de microgouttelettes d’eau en suspension. Une partie de la lumière est alors absorbée pendant que le reste est diffusé, dévié, réfléchi dans tous les sens, si bien qu’il est difficile de voir les objets situés à distance. Ce phénomène provoque une réduction de la visibilité, préjudiciable à de nombreux secteurs d’activi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/brouillards/#i_3301

CHLOROPHYLLES

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Dans le chapitre « Excitation photochimique des chlorophylles et photosynthèse »  : […] La photosynthèse se caractérise matériellement par un transfert d'électrons et de protons de l'eau au bioxyde de carbone qui se trouve réduit avec formation de glucides . Cette opération requiert de l'énergie et, dans les meilleures conditions, il faut 8 photons-grammes (8 einsteins) par molécule-gramme de bioxyde de carbone réduit, soit l'équivalent d'environ 1 460 à 2 300 kilojoules, selon la l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chlorophylles/#i_3301

CINÉMA (Aspects généraux) - Les techniques du cinéma

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  • Michel BAPTISTE, 
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  • Tony GAUTHIER
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Dans le chapitre « La vidéo-projection »  : […] Le procédé le plus ancien, l'Eidophore, permet la projection d'images de télévision en utilisant la réflexion d'un puissant flux lumineux modulé par les déformations d'une couche visqueuse provoquées par le bombardement d'un faisceau électronique. Pour la projection d'images en couleurs, on utilise l'association de trois tubes Eidophore respectivement filtrés en bleu, vert et rouge. Un deuxième pr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cinema-aspects-generaux-les-techniques-du-cinema/#i_3301

COLORIMÉTRIE

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  • Bernard LEBLANC
  •  • 3 870 mots
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Dans le chapitre « La modernisation de la colorimétrie »  : […] Dans le système colorimétrique C.I.E. 1931, le diagramme Yxy , calculé à partir des composantes X , Y et Z , ne permet pas de quantifier de façon uniforme la perception des différences des couleurs par la vision humaine. En 1942, Deane Brewster Judd (1900-1972) et David L. MacAdam ont calculé, dans cet espace […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/colorimetrie/#i_3301

COULEUR

  • Écrit par 
  • Pierre FLEURY, 
  • Christian IMBERT
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Les radiations lumineuses perçues par notre œil se distinguent non seulement par leurs intensités, mais aussi par des caractéristiques qualitatives, leurs couleurs, qui n'ont d'abord été définies que par des comparaisons souvent grossières : les lumières comparables à celle du jour sont dites blanches, celles qui nous viennent de la plupart des feuilles au printemps sont vertes... Les mêmes adject […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/couleur/#i_3301

COULEUR DES MINÉRAUX

  • Écrit par 
  • André JULG
  •  • 3 539 mots
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Dans le chapitre « Origine de la couleur »  : […] Si les premiers céramistes de l'Antiquité et, plus tard, les maîtres verriers de nos grandes cathédrales savaient quelle substance et en quelle proportion il fallait ajouter à l'argile ou au sable, leur savoir était purement empirique. Il fallut, pour une première approche du problème de l'origine de la couleur, attendre Johann Wolfgang von Goethe, qui distingua trois groupes de minéraux : les min […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/couleur-des-mineraux/#i_3301

CRISTAUX PHOTONIQUES

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
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Les cristaux photoniques sont des nanostructures périodiques de matériaux qui ont sur la propagation des photons les mêmes effets que les cristaux usuels ont sur celle des électrons : certaines longueurs d'onde peuvent se propager tandis que d'autres non. Selon que la périodicité existe le long d'un, de deux ou de trois axes, on qualifie le cristal d'uni-, de bi- ou de tridimensionnel. L'opale es […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cristaux-photoniques/#i_3301

CROISSANCE, biologie

  • Écrit par 
  • André MAYRAT, 
  • Raphaël RAPPAPORT, 
  • Paul ROLLIN
  • , Universalis
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Dans le chapitre « Rythmes »  : […] Une certaine rythmicité est imposée par les conditions externes : la croissance est plus importante au printemps et en été que pendant les saisons froides. Cette alternance dans les taux de croissance se retrouve dans la structure des tissus des végétaux ligneux ; le bois « de printemps » a des vaisseaux ligneux larges, alors que ces mêmes vaisseaux sont très étroits dans le bois formé à l'autom […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/croissance-biologie/#i_3301

DÉCOUVERTE DES IMAGES GRAVITATIONNELLES

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX
  •  • 280 mots

La théorie de la relativité générale prévoit que la lumière est défléchie lors de son passage près d'une importante concentration de masse. Cet effet a été observé pour la première fois le 29 mai 1919, par Arthur Stanley Eddington, au cours d'une éclipse totale de Soleil. En 1937, l'astronome suisse Fritz Zwicky prédit que l'on pourrait observer des images gravitationnelles déformées d'objets loi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/decouverte-des-images-gravitationnelles/#i_3301

ÉCLAIRAGE DOMESTIQUE

  • Écrit par 
  • Georges ZISSIS
  •  • 8 119 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre « Les besoins et les paramètres de choix des sources de lumière »  : […] Le besoin fondamental auquel répond une source de lumière (naturelle ou artificielle) est d’aider à « voir ». En pratique, l'objectif ultime est de détecter, de définir et de situer, à l'aide du système visuel (ensemble des organes permettant la perception visuelle), un objet ou un événement rendu visible par la source lumineuse. Cette définition de l’action « voir » laisse apparaître trois éléme […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/eclairage-domestique/#i_3301

ÉCOSYSTÈMES

  • Écrit par 
  • Luc ABBADIE
  •  • 5 448 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « La dimension temporelle des écosystèmes »  : […] L' écosystème est le résultat d'interactions multiples au sein du monde vivant et entre le monde vivant et son milieu. Celles-ci ne sont pas constantes dans l'espace et dans le temps. Elles varient en fonction des conditions de l'environnement (facteurs physico-chimiques) et de l'identité des espèces présentes. Chaque espèce modifie nécessairement son milieu par sa seule présence et par le prélèv […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ecosystemes/#i_3301

EINSTEIN ALBERT (1879-1955)

  • Écrit par 
  • Michel PATY
  •  • 6 510 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Quantification du rayonnement »  : […] Dans son article de 1905 intitulé « Sur un point de vue heuristique concernant la production et la transformation de la lumière », Einstein appliqua, selon une démarche différente de celle de Planck, sa formule réinterprétée de l'entropie au rayonnement contenu dans un volume donné, trouvant la même forme pour la variation d'entropie que celle d'un gaz en théorie cinétique. Il en déduisit la rela […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/albert-einstein/#i_3301

ÉLECTRICITÉ - Histoire

  • Écrit par 
  • Jacques NICOLLE
  •  • 6 199 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Les nouvelles théories »  : […] C'est à partir des travaux de Niels Bohr (1885-1962) sur la structure interne de l'atome que se développe la théorie quantique du magnétisme. La quantification des orbites électroniques entraîne l'existence d'un moment magnétique élémentaire dont la valeur est déterminée par la constante  h de Max Planck (1858-1947), la charge élémentaire  e , la masse  […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/electricite-histoire/#i_3301

EXOPLANÈTES - Méthodes de détection

  • Écrit par 
  • Anne-Marie LAGRANGE
  •  • 2 907 mots
  •  • 7 médias

Une exoplanète est un astre très peu lumineux, qu'elle diffuse la lumière de l’étoile autour de laquelle elle tourne ou qu’elle émette son propre rayonnement, généralement dans l’infrarouge vu sa basse température. Sa détection est donc difficile, et ce, d’autant plus que sa distance à la Terre est grande. Ainsi, seules des exoplanètes appartenant à notre Galaxie sont connues. Depuis la découvert […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/exoplanetes/#i_3301

FIZEAU ARMAND HIPPOLYTE LOUIS (1819-1896)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 168 mots

Physicien français, né à Paris et mort au château de Venteuil, près de La Ferté-sous-Jouarre (Seine-et-Marne). Professeur à l'École polytechnique (1863), Fizeau est le premier à mesurer la vitesse de la lumière sans faire appel aux observations astronomiques (1849). En employant une roue dentée tournant à grande vitesse pour fabriquer des impulsions brèves, Fizeau peut utiliser une distance assez […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/armand-hippolyte-louis-fizeau/#i_3301

FLORIGÈNE

  • Écrit par 
  • Jean-Louis PRIOUL
  •  • 394 mots

La synchronisation de la floraison des plantes avec les saisons, printemps ou automne, a depuis très longtemps interpellé les observateurs quant aux mécanismes de cette mise en phase. Dès les années 1920, la longueur du jour rapportée à celle de la nuit (photopériode) est démontrée comme étant le facteur essentiel. Cette observation faite chez le tabac apparaît généralisable et conduit à classer […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/florigene/#i_3301

GRAVITATION ET ASTROPHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Brandon CARTER
  •  • 8 941 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Équilibre gravitationnel et relaxation de l'énergie dans les étoiles »  : […] Après la percée décisive que constituait la mesure de G, l'interprétation physique des phénomènes gravitationnels progressa peu durant près d'un siècle, si l'on excepte quelques spéculations audacieuses qui préfiguraient la théorie moderne des trous noirs : John Michell lui-même, dès 1784, puis Pierre Simon de Laplace, en 1796, montrèrent qu'un corps suffisamment massif et compact pourrait avoir […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gravitation-et-astrophysique/#i_3301

GRIMALDI FRANCESCO MARIA (1618-1663)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 374 mots

Né le 2 avril 1618 à Bologne (Italie) et mort le 28 décembre 1663 dans cette même ville, Francesco Maria Grimaldi fut un prêtre jésuite italien qui, après avoir terminé des études de philosophie et de théologie, enseigne la philosophie puis les mathématiques au collège jésuite de Bologne. Encore étudiant, il entreprend des expériences précises de mécanique, sous la direction de Giovanni Riccioli, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/francesco-maria-grimaldi/#i_3301

HANLE EFFET

  • Écrit par 
  • Bernard CAGNAC
  •  • 419 mots

Phénomène de dépolarisation de la lumière de résonance d'une vapeur atomique, sous l'action d'un faible champ magnétique. Il a été observé et caractérisé par le physicien allemand W. Hanle en 1924. On sait que le phénomène de résonance optique consiste à irradier les atomes d'une vapeur avec la lumière émise par une lampe contenant les mêmes atomes : les atomes de la vapeur absorbent la lumière de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-hanle/#i_3301

HAROCHE SERGE (1944- )

  • Écrit par 
  • Claude COHEN-TANNOUDJI, 
  • Jean-Michel RAIMOND
  •  • 1 060 mots

Né le 11 septembre 1944 à Casablanca, Serge Haroche intègre en 1963 l'École normale supérieure (E.N.S.), où il passe l'agrégation de physique et un doctorat de troisième cycle. Entré au C.N.R.S., il soutient, en 1971, un doctorat d'État préparé sous la direction de Claude Cohen-Tannoudji. Il est nommé professeur à l'université Pierre-et-Marie-Curie en 1975. Il occupe la chaire de physique quantiq […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/serge-haroche/#i_3301

HOLOGRAPHIE

  • Écrit par 
  • Pierre FLEURY, 
  • Michel HENRY
  •  • 5 742 mots
  •  • 10 médias

Divers cas d'intervention de l'optique cohérente ont été considérés dans les articles interférences lumineuses et lumière  - Diffraction, ainsi que dans l'article optique  - Images optiques. Pour les sources usuelles, dites « thermiques », la phase change de façon aléatoire, à des intervalles de temps très rapprochés, ce […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/holographie/#i_3301

HORLOGES BIOLOGIQUES

  • Écrit par 
  • Catherine BLAIS, 
  • François ROUYER
  •  • 3 318 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Organisation fonctionnelle de l'horloge cérébrale »  : […] Chez les mammifères, l'horloge circadienne qui génère les rythmes veille-sommeil est située dans les noyaux suprachiasmatiques (NSC), une petite structure de l'hypothalamus située au-dessus du chiasma optique (fig. 5 ) . L'ablation chirurgicale de cette structure chez les rongeurs ou sa lésion provoque une perte totale de la rythmicité comportementale. Chez le hamster, la transplantation de NSC du […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/horloges-biologiques/#i_3301

HUYGENS CHRISTIAAN (1629-1695)

  • Écrit par 
  • Pierre COSTABEL
  •  • 2 191 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Huygens académicien »  : […] C'est en grand seigneur de la science que Huygens fut accueilli à Paris le 21 avril 1666. Doté de la pension la plus élevée à l'Académie royale des sciences, nouvellement fondée, il était le seul à être logé à la Bibliothèque du roi, avec un appartement comportant un laboratoire particulier. La France n'eut pas à regretter ces libéralités exceptionnelles. L'Académie lui dut la contribution la plus […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/christiaan-huygens/#i_3301

IMAGERIE TÉRAHERTZ

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 424 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « L’émission térahertz, un développement récent »  : […] On définit la gamme térahertz (ou THz) des ondes électromagnétiques par les fréquences situées entre 100 gigahertz (10 11  Hz) et 10 térahertz (10 THz = 10 13  Hz, rappelons que la lumière visible a une fréquence de l’ordre de 500 THz), c’est-à-dire les longueurs d’onde comprises entre 30 micromètres et 3 millimètres. Ce domaine électromagnétique […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/imagerie-terahertz/#i_3301

INFRAROUGE

  • Écrit par 
  • Pierre BARCHEWITZ, 
  • Armand HADNI, 
  • Pierre PINSON
  •  • 5 431 mots
  •  • 5 médias

L'infrarouge est un rayonnement électromagnétique ; il possède toutes les propriétés fondamentales de la lumière : propagation, réflexion, réfraction, interférences, diffraction, diffusion, polarisation, etc. Il est situé dans une région spectrale invisible à l'œil humain, entre la lumière et les micro-ondes ; ses longueurs d'onde sont supérieures à celles des radiations rouges (λ ≥ 0,72 μm) et o […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/infrarouge/#i_3301

INTERACTIONS (physique) - Interaction gravitationnelle

  • Écrit par 
  • Alain KARASIEWICZ, 
  • Marie-Antoinette TONNELAT
  •  • 1 962 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre «  Les tests expérimentaux »  : […] La théorie d'Einstein prédit des modifications aux orbites des planètes autour du Soleil par rapport à la théorie de Newton, modifications relativement importantes dans le cas de Mercure. Au xix e  siècle, des astronomes avaient observé que le périhélie, c'est-à-dire le point le plus proche du Soleil sur l'ellipse formée par la trajectoire de Me […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-interaction-gravitationnelle/#i_3301

INTERACTIONS (physique) - Unification des forces

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 612 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « L'unification électromagnétique »  : […] Découvrir que la foudre, l'orientation des boussoles et les lois de l'optique procèdent d'une même force fondamentale nécessitait qu'un nombre considérable d'expériences, effectuées avec des moyens techniques de plus en plus perfectionnés, dégagent les lois auxquelles ces phénomènes obéissent. Dès la fin du xviii e  siècle, les expériences de Ben […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-unification-des-forces/#i_3301

INTERFÉRENCES LUMINEUSES

  • Écrit par 
  • Maurice FRANÇON, 
  • Michel HENRY
  •  • 8 000 mots
  •  • 20 médias

Lorsqu'on éclaire un plan matériel par deux sources ponctuelles, le phénomène observé ne résulte pas toujours de la superposition des intensités lumineuses émises par les deux sources . Si elles émettent des vibrations parallèles et monochromatiques, on peut avoir théoriquement deux sortes de phénomènes suivant que les vibrations ont des fréquences différentes ou la même fréquence. Dans le prem […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interferences-lumineuses/#i_3301

KASTLER ALFRED (1902-1984)

  • Écrit par 
  • Bernard CAGNAC
  •  • 733 mots
  •  • 1 média

Physicien français, né le 3 mai 1902 à Guebwiller (alors en Allemagne) et mort à Bandol le 7 janvier 1984. Professeur à l'université de Paris et à l'École normale supérieure, Alfred Kastler a obtenu le prix Nobel de physique en 1966 pour « la découverte et le développement de méthodes optiques dans l'étude des résonances hertziennes des atomes ». La plus connue de ces méthodes porte le nom imagé […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/alfred-kastler/#i_3301

LASERS

  • Écrit par 
  • Yves LECARPENTIER, 
  • Alain ORSZAG
  •  • 10 803 mots
  •  • 4 médias

Inventé en 1958 par les Américains Arthur L. Schawlow et Charles H. Townes et le Russe Nikolaï G. Bassov, le laser est un dispositif qui engendre des rayonnements particuliers grâce à une technique spéciale d'émission dite « stimulée », par opposition à celle des sources usuelles de lumière qui est « spontanée ». Ce terme est formé des initiales des mots anglais […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lasers/#i_3301

LENTILLE GRAVITATIONNELLE

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX, 
  • Bernard PIRE
  •  • 736 mots
  •  • 1 média

La relativité générale prévoit que l'espace-temps est déformé au voisinage d'une concentration importante de masse. Par conséquent, la lumière ne se propage plus en ligne droite, ce qui produit par exemple un petit déplacement de l'image des étoiles lorsque le Soleil passe à proximité de la ligne de visée. Cet effet est observé pour la première fois le 29 mai 1919, par Arthur Stanley Eddington, a […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lentille-gravitationnelle/#i_3301

LITTORAL MARITIME

  • Écrit par 
  • Jean-Marie PÉRÈS
  •  • 2 225 mots
  •  • 2 médias

En écologie marine, on appelle littoral, ou encore système littoral, l'ensemble des fonds marins (domaine benthique) du plateau continental, depuis les niveaux les plus élevés, où peuvent vivre les espèces marines qui se contentent d'une humectation par les embruns ou d'immersions exceptionnelles, jusqu'à la profondeur limite correspondant aux possibilités de vie des algues multicellulaires les p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/littoral-maritime/#i_3301

LUMINESCENCE

  • Écrit par 
  • Séverine MARTRENCHARD-BARRA
  •  • 3 907 mots
  •  • 6 médias

La lumière visible est l’un des principaux outils qui nous permettent d’appréhender le monde, car la façon dont elle interagit avec la matière est riche d’informations. La luminescence est un phénomène lié à cette interaction lumière-matière. Elle est observée lorsqu’un « objet » – au sens large, les physiciens préfèrent le terme corps – émet de la lumière visible (ou par extension dans les doma […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/luminescence/#i_3301

MAXWELL JAMES CLERK (1831-1879)

  • Écrit par 
  • Franck GREENAWAY
  •  • 2 006 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Théorie électromagnétique »  : […] Maxwell participe au programme de la British Association, en vue de déterminer une unité absolue de résistance électrique (1863) et entre, à cette occasion, en étroits rapports avec William Thomson (lord Kelvin). C'est dans le domaine de l'électromagnétisme qu'il donne la pleine mesure de son génie et produit les travaux qui auront le plus de portée. Il compose une théorie fondamentale, inspirée […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/james-clerk-maxwell/#i_3301

MÉDAILLE D'OR DU CNRS 2017

  • Écrit par 
  • Pierre LÉNA
  •  • 1 691 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Thibault Damour, un théoricien talentueux »  : […] Thibault Damour, physicien français lui aussi, est né le 7 février 1951 à Lyon . Il entre à l’École normale supérieure (Ulm) et est agrégé de physique en 1974. Il est nommé directeur de recherche au CNRS à l’Observatoire de Paris en 1977, puis professeur à l’Institut des hautes études scientifiques (IHES) de Bures-sur-Yvette (Essonne) en 1989. Il est membre de l’Académie des sciences depuis 1994. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/medaille-d-or-du-cnrs-2017/#i_3301

MÉLATONINE

  • Écrit par 
  • Yvan TOUITOU
  •  • 870 mots

La mélatonine (N-acétyl-5-méthoxy-tryptamine) est une hormone sécrétée principalement par la glande pinéale ou épiphyse et également produite, mais en beaucoup plus faible quantité, par la rétine. Durant les trente dernières années, l'intérêt pour la glande pinéale a été relancé à la suite de l'isolement et de la caractérisation de la mélatonine, par Lerner et ses collaborateurs en 1958. Son nom l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/melatonine/#i_3301

MÉTALLOGRAPHIE - Macrographie et micrographie optiques

  • Écrit par 
  • Gérard WYON
  •  • 3 983 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Observation qualitative des structures »  : […] L'éclairage en lumière incidente normale et l'éclairage en lumière oblique sont couramment utilisés. Il est cependant souvent utile de travailler en fond noir, en lumière polarisée, ou d'utiliser le contraste de phase. L'examen en fond noir permet de déceler la présence de très petites aspérités (en creux ou en relief) dont les dimensions sont de l'ordre de 0,1 μm et qui diffusent la lumière incid […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/metallographie-macrographie-et-micrographie-optiques/#i_3301

MÉTÉORES

  • Écrit par 
  • André VIAUT
  •  • 3 338 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Photométéores »  : […] Les photométéores ont pour origine la lumière émise par le Soleil ou par la Lune. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/meteores/#i_3301

MICROSCOPIE

  • Écrit par 
  • Christian COLLIEX, 
  • Jean DAVOUST, 
  • Étienne DELAIN, 
  • Pierre FLEURY, 
  • Georges NOMARSKI, 
  • Frank SALVAN, 
  • Jean-Paul THIÉRY
  •  • 19 715 mots
  •  • 15 médias

Dans le chapitre « Microscopes polarisants »  : […] L'emploi de lumière polarisée apporte souvent en microscopie des compléments d'information très précieux. L'examen en microscopie d'échantillons entre polariseur et analyseur peut, grâce aux phénomènes d'interférences dits « relatifs », permettre d'identifier des microcristaux biréfringents uniaxes ou biaxes. Très utilisé en cristallographie et aussi en pétrographie, le microscope polarisant peut […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/microscopie/#i_3301

MILIEU, écologie

  • Écrit par 
  • Cesare F. SACCHI
  •  • 7 840 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Les radiations »  : […] Dans le monde terrestre, fondé sur la photosynthèse des producteurs primaires que sont des végétaux chlorophylliens, la vie dépend de la lumière (cf. biosphère , Production primaire ). L'alternance, chaque jour, d'une période de lumière et d'une période d'obscurité est aussi le synchroniseur le plus général des rythmes biologi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/milieu-ecologie/#i_3301

OCÉAN ET MERS (Vie marine) - Vie pélagique

  • Écrit par 
  • Lucien LAUBIER, 
  • Jean-Marie PÉRÈS
  •  • 7 198 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Nutrition »  : […] Les adaptations des êtres planctoniques en matière de nutrition sont moins remarquables que celles qui concernent la flottabilité. Chez les végétaux, il est essentiel que la cellule demeure au-dessus de la profondeur de compensation pour que son métabolisme carboné ait un bilan positif. Toutefois, l'éclairement trop intense et trop riche en radiations rouges et orangées des eaux très superficiell […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ocean-et-mers-vie-marine-vie-pelagique/#i_3301

OLED (organic light emitting diode) ou DIODE ÉLECTROLUMINESCENTE ORGANIQUE

  • Écrit par 
  • Pascale JOLINAT
  •  • 1 687 mots
  •  • 4 médias

Les diodes électroluminescentes organiques, plus connues sous le sigle OLED ( o rganic l ight- e mitting d iode ), sont des composants électroniques qui émettent de la lumière s […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/oled-diode-electroluminescente-organique/#i_3301

ONDES GRAVITATIONNELLES

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 6 832 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « La déviation des rayons lumineux au voisinage d’objets massifs »  : […] Puisque les rayons lumineux suivent les géodésiques de l’espace, la courbure causée par la proximité d’objets massifs comme le Soleil induit une déviation par rapport à leur propagation « en ligne droite » dans l’espace plat. Arthur Stanley Eddington (1882-1944) réalisa la première – et la plus célèbre – observation de ce type lors d’une éclipse totale de Soleil en 1919 : il observa que la direct […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ondes-gravitationnelles/#i_3301

OPTIQUE - Principes physiques

  • Écrit par 
  • Pierre CHAVEL, 
  • Pierre FLEURY, 
  • Christian IMBERT
  •  • 3 792 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Optique ondulatoire »  : […] On trouvera à l'article lumière , un aperçu de la conception que la physique actuelle s'est forgée de la nature de la lumière. C'est une onde électromagnétique dont les champs, pour la lumière visible, varient à des fréquences comprises entre 4.10 14 et 7.10 14  Hz. Les récepteurs de lumière sont sensibles non pas au cham […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/optique-principes-physiques/#i_3301

OPTIQUE - Optique cohérente

  • Écrit par 
  • Michel HENRY
  •  • 3 962 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Émission de la lumière »  : […] Nous pouvons donner la définition suivante de la cohérence : «  Deux ondes lumineuses sont dites mutuellement cohérentes si elles donnent naissance à une figure d' interférences assez stable pour être détectée. » Par extension, nous parlons d'un faisceau de lumière cohérente, s'il est séparable en deux ondes mutuellement cohérentes. À l'opposé, deux ondes qui ne peuvent pas donner naissance à des […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/optique-optique-coherente/#i_3301

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Bosons

  • Écrit par 
  • Claude COHEN-TANNOUDJI, 
  • Jacques DUPONT-ROC, 
  • Gilbert GRYNBERG, 
  • Bernard PIRE
  •  • 3 727 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Caractère quantique de la lumière et interférences »  : […] Il y a de multiples preuves de la nécessité de quantifier le rayonnement. Cependant, dans les expériences d'optique, le caractère corpusculaire de la lumière est souvent difficile à mettre en évidence. Nous présentons ci-dessous une situation expérimentale où la description de la lumière en termes de photons est indispensable. Considérons un paquet d'ondes incident sur une lame séparatrice et deu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-bosons/#i_3301

PHARES

  • Écrit par 
  • Ian C. CLINGAN
  •  • 8 879 mots

Dans le chapitre « Source lumineuse »  : […] Le bois fut utilisé jusqu'au xix e  siècle, même si, à partir de 1550 environ, il fut de plus en plus souvent remplacé par la houille. Ce combustible plus compact et brûlant plus longtemps fut privilégié notamment dans le nord-ouest de l'Europe. Un phare pouvait alors consommer plus de 300 tonnes de houille par an. Les feux de houille éclairaient […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/phares/#i_3301

PHOTOCHIMIE

  • Écrit par 
  • Jacques JOUSSOT-DUBIEN
  •  • 3 531 mots
  •  • 4 médias

La photochimie est l'étude de l'action de la lumière sur les réactions chimiques. D'une façon plus précise, elle regroupe les travaux dont la finalité est de déterminer la nature des états excités réactifs des molécules obtenues par absorption de la lumière, d'étudier les processus de désactivation de ces états, notamment ceux qui conduisent à des produits différents des réactifs irradiés et d'ét […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photochimie/#i_3301

PHOTOÉLECTRIQUE EFFET

  • Écrit par 
  • Pierre VERNIER
  •  • 5 425 mots
  •  • 2 médias

On désigne sous le nom d'effet photoélectrique tous les phénomènes électriques qui sont provoqués par l'action de la lumière sur la matière. L'absorption de lumière par un solide peut entraîner l'éjection d'électrons dans le vide ou dans le milieu qui est en contact avec lui : on parle alors d'émission photoélectrique. L'absorption de lumière peut également augmenter la conductibilité d'un corps  […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-photoelectrique/#i_3301

PHOTOGRAMME

  • Écrit par 
  • Marc-Emmanuel MÉLON
  •  • 1 172 mots

Selon ses domaines d'application, le terme « photogramme » désigne des images de nature différente. En technique cinématographique, il signifie la plus petite unité de prise de vue, l'image indivisible dont la succession, vingt-quatre fois par seconde, crée la continuité filmique. Le mot « photogramme » est aussi employé dans l'acception de « photographie », mais il s'applique alors, spécifiquemen […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photogramme/#i_3301

PHOTOGRAPHIE - Histoire des procédés photographiques

  • Écrit par 
  • Jean-Paul GANDOLFO
  •  • 7 275 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « L'essor des systèmes argentiques au XXe siècle »  : […] Succédant à une première période dominée par des pratiques artisanales qui privilégiaient la diversité des approches et l'initiative individuelle, l'activité photographique du xx e  siècle est caractérisée par une hégémonie industrielle dans l'exploitation du procédé au gélatinobromure d'argent dont le potentiel de développement demeure inépuisé à […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photographie-histoire-des-procedes-photographiques/#i_3301

PHOTOGRAPHIE - Procédés argentiques

  • Écrit par 
  • Jean-Paul GANDOLFO
  •  • 9 971 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre «  Formation de l'image latente »  : […] La taille submicroscopique de l'image latente a longtemps constitué une entrave sérieuse à son étude fondamentale. La première théorie réellement satisfaisante permettant d'interpréter le mode de formation de l'image latente a été proposée par R. W. Gurney et N. F. Mott en 1938. Malgré ses imperfections relatives, elle sert toujours de modèle pour comprendre le processus de formation de l'image da […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photographie-procedes-argentiques/#i_3301

PHOTOGRAPHIE - Sensitométrie

  • Écrit par 
  • Bernard LEBLANC
  •  • 8 498 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Aspect qualitatif »  : […] Les différentes sources de lumière se caractérisent qualitativement par leur spectre d'émission électromagnétique qui dépend de la nature de l'énergie transformée. Pour la photographie en couleurs, on emploie des sources à spectre continu, comme la lumière du jour ou le flash électronique, lesquelles sont caractérisées par leur température de couleur (cf. couleur ) de l'o […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photographie-sensitometrie/#i_3301

PHOTOMÉTRIE

  • Écrit par 
  • Michel CAGNET, 
  • Pierre FLEURY
  •  • 8 298 mots
  •  • 21 médias

La photométrie proprement dite s'occupe de la comparaison quantitative des lumières (émises par des sources, transportées par des faisceaux ou agissant sur des récepteurs), d'après leur perception par l'œil. Elle est dite objectivement homochrome si les lumières étudiées ont toutes la même couleur, leurs compositions spectrales étant en outre identiques […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photometrie/#i_3301

PHOTOPÉRIODISME - (repères chronologiques)

  • Écrit par 
  • Claude LANCE
  •  • 393 mots

1912 J. Tournois observe que la floraison du chanvre et du houblon est plus précoce quand on diminue la durée de l'éclairement journalier. 1918 G. Gasner montre que les céréales d'hiver ont besoin d'un traitement par le froid pour fleurir (vernalisation), alors que celui-ci n'est pas nécessaire pour les céréales de printemps. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photoperiodisme-reperes-chronologiques/#i_3301

PHOTORESPIRATION

  • Écrit par 
  • Paul MAZLIAK
  •  • 920 mots

L'influence de la lumière sur la respiration des plantes vertes a longtemps été tenue pour négligeable. Depuis 1955 cependant, un grand nombre de travaux ont montré que, pour la plupart des plantes vertes, le dégagement de gaz carbonique était deux ou trois fois plus intense à la lumière qu'à l'obscurité. On réserve le nom de photorespiration sensu stricto à l'ensemble des […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photorespiration/#i_3301

PHOTOSYNTHÈSE

  • Écrit par 
  • Jean LAVOREL, 
  • Paul MAZLIAK, 
  • Alexis MOYSE
  •  • 10 334 mots
  •  • 14 médias

Dans le chapitre «  Énergétique et importance de la photosynthèse dans la biosphère »  : […] Le bilan de la photosynthèse nette laisse un excédent de substances organiques très important, puisque les pertes totales dues à la respiration de tous les organes végétaux ne dépassent pas 40 à 50 p. 100 du gain positif de synthèse nette. D'une manière générale, la vitesse ou intensité de la photosynthèse croît avec l'intensité de l'éclairement, jusqu'à une valeur limite, au-delà de laquelle la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photosynthese/#i_3301

PHOTOSYNTHÈSE : CAPTURE DE L'ÉNERGIE LUMINEUSE

  • Écrit par 
  • Claude LANCE
  •  • 228 mots

Les travaux de Robert Emerson (1903-1959) ont permis d'élucider les mécanismes mis en jeu dans la photosynthèse notamment lors de la capture de l'énergie lumineuse. En 1932, Emerson confirme, avec W. Arnold, l'existence de deux phases distinctes dans ce processus : une phase photochimique, qui nécessite de la lumière et qui est responsable de la capture des photons, et une phase chimique, qui peu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photosynthese-capture-de-l-energie-lumineuse/#i_3301

PHOTOSYNTHÈSE ET ÉNERGIE LUMINEUSE - (repères chronologiques)

  • Écrit par 
  • Claude LANCE
  •  • 534 mots

1845 J. R. Mayer, ayant formulé la loi de conservation de l'énergie, suggère que les plantes transforment 1'énergie solaire en énergie chimique. 1905 F. F. Blackman, en étudiant l'étude des facteurs limitants de la photosynthèse, notamment la température, est le premier à suggérer que celle-ci comporterait deux phases : l'une (chimique), sens […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photosynthese-et-energie-lumineuse-reperes-chronologiques/#i_3301

PHYTOCHROME

  • Écrit par 
  • Jean-Pierre BOULY, 
  • René HELLER, 
  • Émile MIGINIAC
  •  • 3 155 mots
  •  • 3 médias

Pour les plantes, la lumière n'est pas seulement la source énergétique de la photosynthèse. Elle contrôle aussi leur développement, de la germination à la mise à fleur, et intervient dans les mouvements de leurs organes ; elle est, de plus, avec l'humidité et la température, l'un des paramètres les plus déterminants de leur transpiration et de leur équilibre hydrique. L'énergie nécessaire est trè […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/phytochrome/#i_3301

PIGMENTATION ANIMALE

  • Écrit par 
  • Alain BOUTHIER, 
  • René LAFONT
  •  • 4 141 mots
  •  • 6 médias

La plupart des espèces animales sont parées de couleurs variées et caractéristiques, qui forment souvent des dessins complexes. Ces couleurs sont le plus souvent celles du tégument et de ses productions (poils, plumes, écailles), plus rarement celles de structures internes, lorsque le tégument est transparent. La couleur d'un animal ou d'un objet est celle de la lumière qu'il réfléchit, qui conti […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pigmentation-animale/#i_3301

POINCARÉ HENRI (1854-1912)

  • Écrit par 
  • Gérard BESSON, 
  • Christian HOUZEL, 
  • Michel PATY
  •  • 6 143 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Physique mathématique et physique théorique »  : […] Les travaux mathématiques de Poincaré sur la théorie des équations différentielles l'amenèrent naturellement à s'intéresser à la physique mathématique, en raison du lien de ces équations, en particulier des équations aux dérivées partielles du second ordre, dont la plus simple est celle de Laplace, Δ u  = 0, avec les lois des phénomènes physiques les plus divers. La distribut […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/henri-poincare/#i_3301

POMPAGE OPTIQUE

  • Écrit par 
  • Alfred KASTLER
  •  • 4 286 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Conditions optimales de pompage »  : […] Lorsque l'illumination qui produit le pompage optique est maintenue en permanence, un état d'équilibre dynamique s'établit au cours duquel le processus de pompage est compensé par le processus de relaxation. Le degré d'orientation qui correspond à cet état stationnaire est d'autant plus élevé que la vitesse de pompage est plus grande et que la vitesse de relaxation est plus faible. De nombreuses é […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pompage-optique/#i_3301

PREMIÈRE OBSERVATION D'UNE LENTILLE GRAVITATIONNELLE À L'ÉCHELLE D'UNE GALAXIE

  • Écrit par 
  • Pierre LÉNA
  •  • 1 474 mots
  •  • 1 média

Généralement, dans l’espace, trois coordonnées suffisent à définir la position géométrique d’un point, et l’on raisonne comme si le temps, unique et identique en tout point, était donné par une sorte d’horloge universelle. La relativité restreinte, formulée par Albert Einstein (1879-1955) en 1905, est venue rompre cette vision et a introduit une quatrième coordonnée, celle de temps, qui n’est plus […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/premiere-observation-d-une-lentille-gravitationnelle-a-l-echelle-d-une-galaxie/#i_3301

PREMIER TEST DE LA RELATIVITÉ GÉNÉRALE AUTOUR D'UN TROU NOIR SUPERMASSIF

  • Écrit par 
  • Pierre LÉNA
  •  • 2 340 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Un trou noir supermassif au centre de notre galaxie »  : […] Le cœur de nombreuses galaxies contient un trou noir supermassif. C’est également le cas pour notre galaxie, la Voie lactée. L’existence d’un trou noir situé exactement au centre de celle-ci et s’observant dans la direction de la constellation du Sagittaire fut envisagée dès les années 1980, après la découverte d’une radiosource appelée Sagittarius A* (SgrA*). Cette hypothèse est reprise en 1996 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/premier-test-de-la-relativite-generale-autour-d-un-trou-noir-supermassif/#i_3301

PRIX NOBEL DE PHYSIOLOGIE OU MÉDECINE 2017

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
  •  • 1 442 mots
  •  • 3 médias

Le prix Nobel de physiologie ou médecine a été attribué en 2017 à trois scientifiques américains , Jeffrey C. Hall , Michael Rosbash et Michael W. Young pour « leurs découvertes des mécanismes moléculaires qui règlent le rythme circadien ». L’assemblée Nobel résume ainsi leurs recherches : depuis longtemps, on sait que tous les organismes vivants, y compris les humains, possèdent une horloge bi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-physiologie-ou-medecine-2017/#i_3301

PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2012

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 373 mots
  •  • 2 médias

Le prix Nobel de physique récompense en 2012 le physicien français Serge Haroche (né en 1944) et son collègue américain David J. Wineland (né en 1944) pour « l'invention de méthodes expérimentales révolutionnaires, qui permettent de mesurer et de manipuler des systèmes quantiques individuels » . Le domaine de l'optique quantique qu'explorent les équipes des deux chercheurs est à la pointe de l' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-physique-2012/#i_3301

QUANTIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Claude de CALAN
  •  • 5 277 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « La mécanique ondulatoire et la mécanique des matrices »  : […] L'expérience a imposé l'idée que la lumière se présente tantôt comme une onde, tantôt comme un faisceau de corpuscules (les photons). Louis de Broglie (cf.  broglie ) rêve d'une théorie unifiée de la matière et du rayonnement. En 1924, il fait une proposition révolutionnaire : associer aussi une onde aux particules de matière. La fréquence de l'onde associée à chaque par […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-quantique/#i_3301

RAYONNEMENT, physique

  • Écrit par 
  • Viorel SERGIESCO
  •  • 444 mots

Terme général désignant toute forme d'énergie en mouvement. Il s'agit le plus souvent d'un rayonnement ondulatoire , c'est-à-dire de la propagation d'un champ : rayonnement électromagnétique (ondes radioélectriques, rayons X, lumière, etc.), rayonnement élastique (son, ultrason, etc.), rayonnement gravitationnel (ondes gravitationnelles). Par extension, on appelle […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayonnement-physique/#i_3301

RELATIVITÉ - Relativité restreinte

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 3 431 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Historique »  : […] La remarquable synthèse de l'électromagnétisme opérée à la fin du xix e  siècle, en particulier par Michael Faraday et James Clerk Maxwell, semblait imposer l'existence d'un « éther luminifère », hypothétique substance dans laquelle se propageraient les ondes lumineuses. Conçue pour détecter le mouvement de la Terre par rapport à cet éther, l'exp […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/relativite-relativite-restreinte/#i_3301

RELATIVITÉ - Relativité générale

  • Écrit par 
  • Thibault DAMOUR, 
  • Stanley DESER
  •  • 12 096 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Décalage vers le rouge ou dilatation gravitationnelle des durées »  : […] Les référentiels localement inertiels, au voisinage de la Terre, par exemple, au lieu d'être attachés à la Terre, sont donc des ascenseurs en chute libre ; ce fait paradoxal a pour conséquence expérimentale le décalage des fréquences des raies spectrales vers le rouge (ou red shift ) dans le champ de gravitation terrestre. La prédiction de cet effet illustre clairement le pri […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/relativite-relativite-generale/#i_3301

RÖMER OLE (1644-1710)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 469 mots

L' astronome danois Ole Römer démontra en 1676 que la vitesse de la lumière n'était pas infinie. Ole Christensen Römer (ou Rømer, ou Roemer) naît le 25 septembre 1644 à Århus, dans le Jutland. En 1672, il s'établit à Paris, où il va passer neuf ans à l'Observatoire royal. Le directeur de cette institution, l'astronome franco-italien Jean-Dominique Cassini, cherche à cette époque à utiliser les éc […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ole-romer/#i_3301

RÖMER DÉMONTRE QUE LA VITESSE DE LA LUMIÈRE N'EST PAS INFINIE

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX
  •  • 215 mots

Invité en 1671 par Jean-Dominique Cassini à séjourner à l'Observatoire de Paris, l'astronome danois Ole Christensen Römer (1644-1710) y étudie notamment le mouvement des satellites galiléens de Jupiter, découverts en 1610 par Galilée. Il constate que les occultations de ces satellites par la planète sont en retard par rapport aux prédictions des éphémérides lorsque la Terre est loin de Jupiter, et […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/romer-demontre-que-la-vitesse-de-la-lumiere-n-est-pas-infinie/#i_3301

RYTHMES BIOLOGIQUES ou BIORYTHMES

  • Écrit par 
  • Catherine BLAIS, 
  • René LAFONT, 
  • Bernard MILLET, 
  • Alain REINBERG
  •  • 15 550 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Modèles »  : […] Différents modèles analogiques ont été proposés pour tenter de comprendre les mécanismes sous-jacents. Ils sont fondés sur deux types principaux : sablier (mécanisme non circadien) ou pendule impliquant le système circadien. Dans un mécanisme de type sablier , l'organisme mesure la durée totale de la période de lumière ou d'obscu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rythmes-biologiques-biorythmes/#i_3301

SEMI-CONDUCTEURS

  • Écrit par 
  • Julien BOK
  •  • 4 772 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Propriétés optiques, photoconductivité, lumière de recombinaison »  : […] La mécanique quantique nous apprend qu'un photon de fréquence ϕ est absorbé par la matière si un électron peut faire un saut en énergie ΔE tel que ΔE =  h ϕ, où h est la constante de Planck. L'existence d'une bande d'énergie interdite de largeur E G entraîne l'existence d'un seuil d'absorption ϕ 0 de la lumière, tel que h ϕ 0  =  […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/semiconducteurs/#i_3301

SPECTROPHOTOMÉTRIE OPTIQUE

  • Écrit par 
  • Dora GRAND
  •  • 5 229 mots
  •  • 11 médias

Spectrophotométrie veut dire « mesure des photons en fonction du spectre ». En physique, les notions de photon – ou grain de lumière – et de spectre sont en effet liées à la nature corpusculaire de toute onde électromagnétique et à la décomposition de la lumière blanche par un milieu dispersif. Cet article concerne les techniques de spectrophotométrie optique, en lumière non polarisée (cf.  […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spectrophotometrie-optique/#i_3301

SPECTROSCOPIE

  • Écrit par 
  • Michel de SAINT SIMON
  •  • 5 066 mots
  •  • 9 médias

Lorsqu'elle traverse les gouttes d'eau de la pluie, la lumière blanche du Soleil ou d'une lampe à incandescence se décompose en ses constituants colorés : c'est l'arc-en-ciel. Cet effet est dû à la réfraction, phénomène par lequel la lumière subit un changement de direction quand elle passe d'un milieu à un autre. La même décomposition s'observe lorsque la lumière traverse un prisme transparent d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spectroscopie/#i_3301

TAXIES

  • Écrit par 
  • Gaston RICHARD
  •  • 5 868 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « La dimension écologique »  : […] Dans la plupart des expériences anciennes, les réactions d'orientation ont été analysées au laboratoire en faisant intervenir une seule des variables écologiques habituelles. Cependant, comme Precht l'a souligné en 1942, ces divers stimuli ne peuvent être comparés : dans le cas d'un faisceau lumineux de rayons parallèles, ou dans celui d'un courant électrique, le stimulus est purement directionne […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/taxies/#i_3301

TCHERENKOV EFFET

  • Écrit par 
  • Paul BAILLON, 
  • Robert MEUNIER
  •  • 2 794 mots
  •  • 3 médias

Le passage des particules nucléaires chargées à travers la matière donne lieu à des interactions de natures diverses, l'une d'elles étant l'émission de radiation électromagnétique appelée effet Tcherenkov (Čerenkov). Dans les milieux transparents, cet effet apparaît sous la forme d'un éclair de lumière dont les rayons sont émis dans des directions liées à la trajectoire et à la vitesse de la part […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-tcherenkov/#i_3301

TÉLÉCOMMUNICATIONS - Technologies optiques

  • Écrit par 
  • Irène JOINDOT, 
  • Michel JOINDOT
  •  • 7 033 mots
  •  • 8 médias

Le développement des télécommunications s'est caractérisé par l'utilisation d'un domaine de fréquences de plus en plus vaste, depuis les quelques kilohertz des premières lignes téléphoniques jusqu'aux quelques dizaines de gigahertz des liaisons radio. Il était donc a priori logique que la lumière puisse être utilisée afin de prolonger le spectre. Elle ne pouvait cependant devenir un moyen de télé […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/telecommunications-technologies-optiques/#i_3301

THÉORIE ONDULATOIRE DE LA LUMIÈRE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 114 mots

L'astronome et physicien hollandais Christiaan Huygens (1629-1695) , après de multiples travaux en mécanique et en astronomie, élabore à partir de 1678 et publie en 1690 une théorie ondulatoire de la lumière qui permet d'interpréter les lois de la réflexion et de la réfraction des rayons lumineux. Il s'oppose ainsi à l'approche géométrique de Descartes et à la théorie corpusculaire défendue par Ne […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/theorie-ondulatoire-de-la-lumiere/#i_3301

THÉRAPEUTIQUE - Physiothérapie

  • Écrit par 
  • Henri DESGREZ
  •  • 2 959 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Actinothérapie »  : […] Les radiations électromagnétiques de longueur d'onde inférieure à 0,035 μm étant exclues de notre exposé, on se limitera aux applications thérapeutiques de l'infrarouge, de la lumière et de l'ultraviolet. C'est dans les longueurs d'onde comprises entre 5 μm et 0,280 μm que se situent des radiations possédant un pouvoir de pénétration tissulaire suffisant. En deçà ou au-delà, le rayonnement est ar […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/therapeutique-physiotherapie/#i_3301

TRANSFERT ÉNERGÉTIQUE & TROPHIQUE

  • Écrit par 
  • Didier LAVERGNE
  •  • 182 mots

Dans un écosystème, un flux d'énergie lumineuse assure la production primaire chez les végétaux chlorophylliens. Ceux-ci sont la source alimentaire dont vont disposer les consommateurs herbivores (eux-mêmes ressource nutritive pour les carnivores). Il existe donc une circulation de matière organique qui, partant des plantes vertes, traverse les maillons consécutifs de l'écosystème. Cette matière […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/transfert-energetique-et-trophique/#i_3301

VISION - Photoréception rétinienne

  • Écrit par 
  • Yves GALIFRET
  •  • 5 924 mots
  •  • 14 médias

Dans le chapitre « La photostimulation »  : […] Nous prendrons d'abord comme exemple une structure qui a fait l'objet d'études approfondies, la cellule de l' ocelle latéral de la Balane (Crustacé Cirripède). L'ocelle étant à l'obscurité, on mesure avec une microélectrode intracellulaire un potentiel de repos transmembranaire de l'ordre de 40 millivolts, l'intérieur de la cellule étant négatif par rapport à l'extérieur. La lumière provoque une […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/vision-photoreception-retinienne/#i_3301

VISION - Neurophysiologie visuelle

  • Écrit par 
  • Jean BULLIER
  •  • 9 811 mots
  •  • 14 médias

Dans le chapitre « Différents circuits pour différents photorécepteurs »  : […] Les principes généraux décrits ci-dessus sont valables pour la plupart des circuits rétiniens, mais les différents photorécepteurs et leurs combinaisons permettent de créer divers types de sélectivité. Dans la partie fovéale de la rétine, chaque cône de type M et L fait synapse de façon exclusive avec une cellule bipolaire naine de chaque type (on et off) et chaque bipolaire contacte une seule ce […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/vision-neurophysiologie-visuelle/#i_3301

VISION - Vision et évolution animale

  • Écrit par 
  • Stéphane HERGUETA
  •  • 5 757 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre «  Les organes de perception visuelle »  : […] La perception visuelle repose sur la spécialisation de certaines cellules qui, situées à la surface du corps, sont capables de réagir aux changements de l'intensité de la lumière. Ces cellules photosensibles constituent des capteurs visuels ou photorécepteurs. La réaction de ces photorécepteurs aux changements de la lumière se fait par l'intermédiaire d'une molécule chimique (par exemple, la rhodo […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/vision-vision-et-evolution-animale/#i_3301

YOUNG THOMAS (1773-1829)

  • Écrit par 
  • Jacqueline BROSSOLLET
  •  • 488 mots
  •  • 1 média

Médecin et physicien anglais. Il apprend le grec, le latin, l'hébreu, le français, l'italien, le persan et l'arabe. Il rédige une analyse des systèmes philosophiques connus en Grèce et se passionne pour la botanique et les mathématiques, puis il étudie la médecine à Londres, à Édimbourg et à Göttingen, où il obtient son diplôme de docteur en médecine en 1795. Young s'installe à Londres en 1799, ma […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thomas-young/#i_3301

ZEEMAN PIETER (1865-1943)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 412 mots

Né le 25 mai 1865 dans le petit village de Zonnemaire, sur l’île de Schouwen, en Zélande (Pays-Bas), Pieter Zeeman était le fils d’un pasteur protestant. Ses études à l’université de Leyde le firent côtoyer Heike Kamerlingh Onnes (Prix Nobel en 1913) et Hendrik Antoon Lorentz avec qui il partagera le prix Nobel en 1902. Après son doctorat en 1893, il passa six mois à Strasbourg, puis retourna à Le […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pieter-zeeman/#i_3301

Voir aussi

Pour citer l’article

Séverine MARTRENCHARD-BARRA, « LUMIÈRE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 août 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/lumiere/