ABSORPTION DE LA LUMIERE BLANCHE

Dans Analyse et synthèse de la lumière nous avons vu que les couleurs se formaient par suppression de certaines portions du spectre.
Ce phénomène se produit naturellement dans les verres colorés et s’appelle absorption sélective. Une partie du spectre disparaît lors de la traversée de la lame, l’énergie lumineuse correspondante étant transformée en chaleur.
La couleur du filtre dépend alors de la composition spectrale de la lumière émergente comme le montrent les photos ci-dessous.

L’aspect insolite des spectres provient du montage simplifié utilisé. En effet, les «lampes halogènes» possèdent un filament allongé de plusieurs centimètres de hauteur qui peut jouer le rôle de fente lumineuse. Mais ce filament est maintenu de place en place par des cavaliers qui, stoppant l’émission de lumière, créent ainsi les stries horizontales.

Filtres ultraviolet et infrarouge

L’introduction dans le faisceau de l’un ou l’autre de ces filtres ne modifie pas le spectre observé. De fait, ils suppriment les parties non visibles du spectre.
Le premier est une simple vitre qui arrête la partie ultraviolette responsable des « coups de soleil », conjonctivite et autres désagréments cutanés provoqués par une exposition trop prolongée à l’astre du jour.
Le second stoppe la partie infrarouge qui est principalement responsable de l’élévation de température du corps éclairé.

Filtres colorés

Ce sont les filtres rouge, orange (observer la composante jaune) et mauve (rouge et bleu violacé).
Déjà se fait sentir le besoin de nuances que le vocabulaire est impuissant à rendre. Entre l’orange (le fruit) pas mûre (on parle de jaune-orangé) et la sanguine (toujours le fruit), il y a toute une série de teintes qui dépendent du dosage des deux teintes dominantes.

De même le langage ne parvient pas à décrire les subtiles distinctions entre indigo, bleu indigo, bleu outremer, bleu de Prusse, bleu roi, bleu azur, etc...
Les supports des filtres vert et vert clair portent des indications mystérieuses [Hg (mercure) 5460, Cd (cadmium)5085], qui ne sont intelligibles que pour le spectroscopiste (les différentes sortes de lumière blanche).
Remarquons simplement que la clarté du filtre marqué cadmium est due à la présence d’une composante jaune.

Filtre dopé au Néodyme

L’examen du spectre explique le comportement étrange de ce filtre (couleur des objets). On voit que toute la partie jaune a disparu. Par suite, si on l’éclaire en lumière du sodium (jaune très pur), toute la lumière est absorbée. Le filtre va donc paraître noir.

La fabrication des verres colorés (vitraux) a été longtemps un art. Les maîtres-verriers tenaient jalousement secrets leurs procédés de fabrication et notamment les sels utilisés.
Les colorants étant mélangés à la pâte en fusion devaient pouvoir supporter sans dégradation des températures très élevées (>800°).
Depuis on fabrique à beaucoup plus basses températures des «gélatines» ce qui permet d'y insérer des molécules de colorant et ainsi d'élargir la palette des teintes. Mais ces filtres sont fragiles et ne supportent pas des puissances lumineuses élevées.