LUMIÈRE

Il existe plusieurs types de récepteurs dont le principe est lié aux différents effets de la lumière sur la matière : échauffement, excitation électronique, réaction chimique photo-induite...

Dans les récepteurs thermiques (utilisés en particulier pour détecter la lumière infrarouge), la lumière produit un échauffement que l'on peut étalonner et mesurer de diverses manières : apparition d'une différence de potentiel (thermocouple), variation de la résistance électrique (bolomètre), effet pyroélectrique (apparition de charges électriques sur les faces opposées d'un cristal placées à des températures différentes), etc.

Dans un récepteur photoélectrique, les atomes du matériau, en absorbant les photons de la lumière incidente, émettent des électrons. On peut alors mesurer un courant électrique (principe des photodiodes, photopiles, cellules photoélectriques...)

Dans un récepteur photochimique, la lumière induit une réaction chimique : irréversible – dans une pellicule photographique, les petits grains de bromure d'argent noircissent sous l'effet de la lumière – ou réversible – les matériaux photochromes changent de couleur ou d'opacité sous l'effet de la lumière et reviennent à leur état initial dans l'obscurité.

Dans le monde vivant, il existe de nombreux récepteurs de lumière. La rétine, qui tapisse le fond de l'œil, est composée de millions de cellules : les bâtonnets permettent la vision à faible éclairement ; les cônes permettent la perception des couleurs. Chez l'homme, ils sont de trois types L, M et S, sensibles chacun à une gamme de longueurs d'onde du spectre visible (respectivement rouge-jaune, jaune-vert, bleu). La première étape du processus de vision est une réaction photochimique qui se produit au sein d'une molécule appelée rétinal et qui sera suivie d'une propagation d'un signal nerveux vers le cerveau.

Chez les plantes, la lumière est captée au sein des chloroplastes : elle fournit l'énergie nécessaire aux premières étapes de la photosynthèse.