One of the most striking properties about life is that it has color. To understand the phenomenon of color, it helps to think about light as a wave. But, before we get to that, let's talk a little bit about waves in general. Imagine you're sitting on a boat on the ocean watching a cork bob up and down in the water. The first thing you notice about the motion is that it repeats itself. The cork traces the same path over and over again... up and down, up and down. This repetitive or periodic motion is characteristic of waves. Then you notice something else... using a stopwatch, you measure the time it takes for the piece of cork to go over its highest position down to its lowest and then back up again. Suppose this takes two seconds. To use the physics jargon, you've measured the period of the waves that cork is bobbing on. That is, how long it takes a wave to go through its full range of motion once. The same information can be expressed in a different way by calculating the wave's frequency. Frequency, as the name suggest, tells you how frequent the waves are. That is, how many of them go by in one second. If you know how many seconds one full wave takes, then it's easy to work out how many waves go by in one second. In this case, since each wave takes 2 seconds, the frequency is 0.5 waves per second. So enough about bobbing corks... What about light and color? If light is a wave, then it must have a frequency. Right? Well... yes, it does. And it turns out that we already have a name for the frequency of the light that our eyes detect. It's called color. That's right. Color is nothing more than a measure of how quickly the light waves are waving. If our eyes were quick enough, we might be able to observe this periodic motion directly, like we can with the cork and the ocean. But the frequency of the light we see is so high, it waves up and down about 400 million million times a second, that we can't possibly see it as a wave. But we can tell, by looking at its color, what its frequency is. The lowest frequency light that we can see is red and the highest frequency is purple. In between all the other frequencies form a continuous band of color, called the visible spectrum. So, what if you had a yellow pencil sitting on your desk? Well, the sun emits all colors of light, so light of all colors is hitting your pencil. The pencil looks yellow because it reflects yellow light more than it reflects the other colors. What happens to the blue, purple and red light? They get absorbed and the energy they are carrying is turned into heat. It is similar with objects of other colors. Blue things reflect blue light, red things reflect red light and so on. White objects reflect all colors of light, while black things do exactly the opposite and absorb at all frequencies. This - by the way - is why it's uncomfortable to wear your favorite Metallica t-shirt on a sunny day.
Une des propriétés les plus frappantes de la vie est qu'elle a des couleurs. Pour comprendre ce phénomène, il est plus facile de penser à la lumière comme à une onde. Mais, avant d'en arriver là, parlons un peu des ondes en général. Imaginez vous dans un bateau sur l'océan, à regarder un bouchon monter et descendre. La première chose que l'on remarque, quant au mouvement, c'est qu'il se répète. Le bouchon suit le même chemin encore et encore... de haut en bas, de haut en bas. Ce mouvement répétitif, ou périodique est caractéristique des ondes. Ensuite, vous remarquez autre chose... à l'aide d'un chronomètre, vous mesurez le temps nécessaire pour que le morceau de liège aille de sa position la plus élevée à la plus basse et revienne à nouveau en haut. Supposons que cela prenne deux secondes. Pour utiliser le jargon de la physique, vous avez mesuré la période des vagues sur lesquelles le bouchon flotte. Autrement dit, combien de temps il faut à une vague pour parcourir une fois un mouvement complet. La même information peut être exprimée de manière différente en calculant la fréquence de la vague. La fréquence, comme son nom l'indique, vous indique la fréquence des vagues. Autrement dit, combien de vagues passent en une seconde. Si vous savez combien de secondes il faut à une vague entière, alors il est facile d'établir combien de vagues passent en une seconde. Dans ce cas, puisqu'il faut 2 secondes à chaque vague, la fréquence est de 0,5 vague par seconde. Assez parlé de bouchons qui flottent... qu'en est-il de la lumière et de la couleur ? Si la lumière est une onde, alors elle doit avoir une fréquence, pas vrai ? Eh bien... Oui. Il s'avère que vous connaissez déjà le nom de la fréquence de la lumière que vos yeux détectent. On l'appelle couleur. C'est ça. La couleur n'est qu'une mesure de la vitesse à laquelle les ondes lumineuses ondulent. Si nos yeux étaient assez rapides, nous pourrions observer ce mouvement périodique directement, comme nous pouvons le faire avec le bouchon et l'océan. Mais la fréquence de la lumière que nous voyons est si élevée, elle monte et descend environ 400000 milliards de fois par seconde, que nous ne pouvons pas la voir comme une onde. Mais nous pouvons dire, en regardant sa couleur, quelle est sa fréquence. La fréquence la plus basse que l'on peut voir est le rouge et la fréquence la plus élevée est le violet. Entre les deux, les fréquences forment une bande continue de couleur, appelée le spectre visible. Si vous aviez un crayon jaune sur votre bureau ? Le soleil émettant toutes les couleurs, elles frappent donc toutes votre crayon. Le crayon semble jaune parce qu'il réfléchit la lumière jaune plus que les autres couleurs. Qu'advient-il du bleu, du violet et du rouge ? Elles sont absorbées et l'énergie qu'elles transportent est transformée en chaleur. Il en va de même pour les objets d'autres couleurs. Les objets bleus réfléchissent la lumière bleue, les rouges reflètent la lumière rouge et ainsi de suite. Les objets blancs reflètent toutes les couleurs de la lumière, alors que les objets noirs font exactement le contraire et absorbent toutes les fréquences. Au passage, voilà pourquoi porter votre t-shirt de Metallica en plein soleil n'est pas confortable.