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BIOPHYSIQUE de la VISION
lumière roug e
CHO lumière bleu e
lumière vert e
[email protected]
Fonctions sensorielles : l’audition, la vision Message physique Recueil L’œil Transduction
Vibration sonore Radiation électromagnétique Oreille externe et moyenne Globe occulaire Cochlée Rétine
Codage Transmission Interprétation Sensation
Voies auditives Voies optiques Aires 41 et 42 du cortex Aires 17, 18 et 1 9 du cortex Sensations sonores Sensations visuelles
Chapître 1 Signal physique
PLAN
Le signal physique
I - La lumière 1.1. Aspect Ondulatoire 1.2. Aspect corpusculaire 1.3. Sources lumineuses II - Radiométrie 2.1. Flux énergétique φ. 2.2. Eclairement énergétique ε. 2.3. Intensité énergétique Ι. 2.4. Brillance énergétique B.
La lumière : onde ou corpuscule ?
Le signal physique La lumière
La lumière est-elle une onde ou un corpuscule (matière) ?
Tout dépend de ce que l’on regarde…
Jeune femme ou vieille sorcière ?
1. La lumière
Le signal physique La lumière Description ondulatoire
1.1 Description ondulatoire Ö Equations de Maxwell ∀ x et t, E(x,t) ⊥ B(x,t) E(x,t) = c.B(x,t), Avec c, vitesse de la lumière dans le vide (3.108 m/s)
Fréquence ν, Période T = 1/ν et Longueur d’onde λ = c.T Ö Explique parfaitement l’optique géométrique et physique (interférences)
1.1 Description ondulatoire La lumière est :
Le signal physique La lumière Description ondulatoire
- Onde électromagnétique (EM) - Fréquence élevée (Hz) - Longueur d’onde (λ = c/ν) en m - Bande étroite du domaine spectral.
λ Classement des ondes (EM) suivant leur longueur d’onde dans le vide
1.1 Description ondulatoire (suite)
Le signal physique La lumière Description ondulatoire
Lumière atteignant la rétine : 350 nm à 1400 nm Lumière solaire visible
: 400 nm à 700 nm
Fréquence fixe = Onde ou lumière monochromatique exemple: couleur bleue Gamme de fréquences = Lumière polychromatique exemple: couleur blanche
1.2 Description corpusculaire
Le signal physique La lumière Description corpusculaire
Ö Le rayonnement est un ensemble de particules (photons) se propageant à la vitesse de la lumière le long de l’axe Ox Ö La masse des photons au repos est nulle Ö E = h ν, avec h constante de Planck (Remarque : h = 6,62.10-34 J.s, E en J, ν fréquence en Hz)
Dualité onde - corpuscule
Le signal physique La lumière
Complémentarité des deux descriptions Ö Corpusculaire : Rayonnements très énergétiques, les phénomènes ondulatoires ont une influence trop faible pour être pris en compte Ö Ondulatoire : Rayonnements peu énergétiques, les photons ont une énergie trop faible pour interagir avec la matière
Dualité onde - corpuscule
Le signal physique La lumière
Ö A toute onde, on peut associer un corpuscule de masse m et réciproquement (vitesse v) Longueur d’onde de de Broglie alors λ = h / (m.v) Ö Utile pour les corpuscules de masse faible (particules) Ö Pour les masses importantes, λ
