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La genèse des couleurs : luminescence, incandescence...

Dossier - La couleur dans tous ses éclats
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Un tour d'horizon sur la couleur, omniprésente dans la nature et dans notre culture. Vision des couleurs, nuances, teintes, fluorescence et luminescence... Le secret de la couleur !

  
DossiersLa couleur dans tous ses éclats
 

La première distinction à effectuer entre les couleurs, du point de vue de leur origine, est de séparer les couleurs provenant d'une émission de lumière colorée et celles résultant d'une interaction de la lumière avec la matière. Dans le premier cas, l'émission de lumière résulte de deux phénomènes très différents : l'incandescence et la luminescence.

Couleurs d'automne. © Ladybugkreativ, CCO

L’incandescence

L'incandescence est l'émission de lumière par des corps portés à haute température. Les couleurs ne dépendent alors quasiment pas de la nature du corps émetteur, mais de sa température. Elles vont du rouge (vers 700 °C) au bleu (pour des températures supérieures à 10.000 °C), en passant par l'orangé, le jaune et le blanc.

Au contraire, la luminescence n'est pas liée à la température du corps émetteur (c'est pour cette raison qu'on la dénomme souvent lumière froide par opposition à l'incandescence, qualifiée de lumière chaude).

Les couleurs proviennent soit d’une émission de lumière colorée (incandescence, luminescence), soit d’une interaction de la lumière avec la matière (« couleurs physiques » et « couleurs chimiques »). © B. Valeur, dessin exclusif, toutes reproductions interdites

La luminescence

La luminescence trouve son origine dans le cœur des atomes et des molécules du corps lumineux : ceux-ci absorbent de l'énergie (venant de l'environnement ou fournie par une source d'énergie) et passent alors dans un état dit « excité », avant de revenir à leur état initial en émettant de la lumière. On distingue divers types de luminescence selon le mode d'absorption de l'énergie : électroluminescence, chimiluminescence, bioluminescence, photoluminescence.

Couleurs physiques et couleurs chimiques

Dans le cas où les couleurs résultent de l'interaction de la lumière avec la matière, il faut également distinguer deux situations :

  • Si la nature chimique intime de la matière éclairée ne joue pas de rôle, on parle couramment de « couleurs physiques », et plus précisément de couleurs structurales quand l'objet éclairé possède une structure interne particulière (il peut être organisé en feuillets superposés par exemple). L'arc-en-en ciel, une bulle de savon, le papillon morpho, la nacre, les plumes de paon en sont des exemples.

  • Si au contraire, l'aspect coloré est dû à l'absorption par l'objet de certaines longueurs d'onde, on parle de couleurs liées à la nature chimique, car les couleurs de l'objet dépendent alors de la nature chimique du matériau qui le constitue. Plus simplement, on parle de « couleurs chimiques ». Les colorants et les pigments, responsables de l'apparence de la plupart des objets de notre quotidien, sont qualifiés de couleurs chimiques.