L’énergie physique de la lumière
L’énergie rayonnée par le soleil tout entier est homogène et inversement proportionnelle au carré de la distance à son centre. La direction prise par les photons est inscrite dans un cône dont l’angle d’ouverture est proportionnel (arc tangente) au diamètre du soleil divisé par la distance terre-soleil. La surface du soleil étant mathématiquement représentée, on peut ainsi expliquer la couronne solaire avec la répartition relative d’intensité par l’écrasement équi-surfacique d’une demi-sphère sur son disque de base.
En pratique, on peut considérer que sur terre le flux solaire perpendiculaire (sphérique) à 1 m2 vaut environ 1500 Watt.
D’autre part, la matière en général sur terre rayonne de l’énergie sous forme de rayonnement infrarouge. Celui-ci est très difficile à étudier en matière de flux global vu les interactions physiques, chimiques et thermodynamiques au niveau des capteurs eux-mêmes. Il existe cependant de nombreuses utilisations de ce rayonnement : mesure approchée de température à distance avec éventuellement visualisation (caméra), actionneurs et capteurs associés pour des mesures de passage de corps (solide principalement et éventuellement liquide ou gazeux), action à distance réalisé à l’aide de franges préférentielles de fréquence infrarouges.
Pour calculer plus précisément le flux théorique reçu, on peut utiliser la formule d’énergie totale rayonnée en lumière définie ci-avant. Dans le cas de la terre ou d’une planète du système solaire, il n’y a pas de problèmes à utiliser cette équation. Cependant, en se rapprochant du soleil de plus près, un problème survient quant à la conservation de l’énergie rayonnée (l’énergie calculée par cette formule pose un problème de surface solaire de rayonnement reçu (2 4 R2soleil réduit par la proximité et l’effet des tangentes) et pour rester correct sur la conservation de l’énergie rayonnée, il faut tenir compte du bilan global solaire avec le flux énergétique variant avec l’inverse du carré de la distance). Dans la pratique, c’est probablement une explication de la vision lumineuse d’une sphère lumineuse beaucoup plus grande que le soleil lui-même lors d’un coup d’œil rapide. En conclusion, pour la terre, la formule complète déduite suivante est appliquée :
(W/m2) = Q (k T / h c)4 c 2 4 R2soleil
0.0046 /2 cos(+0.0046) d / ( (D-Rsoleil sin(+0.0046))2+(Rsoleil cos(+0.0046))2)
L’intégrale est une valeur plus correcte de 1/D2.
D : Distance terre-soleil
: Valeur approchée mathématiquement de l’inverse du carré de la distance depuis un point de la terre jusqu’à chaque point de la surface solaire
Le paradoxe du mélange des couleurs Les couleurs pures selon l’arc-en-ciel et un prisme standard
Les couleurs pures sont au nombre de 6 : Rouge, Orange, Jaune, Vert, Bleu, Mauve. On peut remarquer principalement ces couleurs en observant un arc-en-ciel ou plus rarement au travers de verres taillés en bonne forme. Un schéma standard avec des franges de même épaisseur est donné ci-après.
Les couleurs vues selon les artistes peintre et les pixels des écrans
Les couleurs de base des artistes peintres sont au nombre de 3 : jaune bleu rouge. Afin d’avoir une palette simple complète, il existe 6 couleurs de mélange de base : bleu violet rouge orange jaune et vert. Pour affiner les ombrages d’une toile le noir et le blanc sont également utilisé. Un schéma récapitulatif est donné ci-après :
Blanc Noir
Les couleurs de référence pour les affichage électronique (écran avec faisceaux d’électrons animant un écran couleur, écran digitaux, etc …) sont le rouge, le vert et le bleu. Rien n’est plus réaliste de penser qu’une évolution prendra des nouvelles références.
Un schéma explicatif est donné ci-après :
Directions isocèles
En modélisant au niveau de la lumière, on arrive à définir 3 axes échelonnés en W/m2. Ces axes ne sont pas représentatifs de notre connaissance du 3D mais sont d’un ordre supérieur. Ces axes peuvent êtres appelés les axes de lumière DI sur leur réalité et leur apparente ambigüité.
|
