Iridescence

Définition

L'iridescence est un phénomène optique caractérisé par la propriété de certaines surfaces dans laquelle la tonalité de la lumière varie en fonction de l'angle d'observation de la surface, comme dans les taches d'huile, les bulles de savon et la face reproductible d'un CD ou DVD. Elle est aussi une irisation.

Les couleurs d'une iridescence :

L'iridescence provoque l'apparition d'un arc-en-ciel sur une surface plane. Cette image montre les couleurs réfléchies par un mince film d'eau en fonction de l'épaisseur du film et de l'angle d'incidence.

L'iridescence est une propriété optique de certaines surfaces qui, lorsqu'elles sont éclairées, prennent une gamme de tons différents en fonction de l'angle d'observation. Les bulles de savon ont cette propriété iridescente. En biologie, il s'agit essentiellement d'une irisation qui est répandue chez les plantes et les animaux.

Avec l'iridescence, la lumière incidente sur une couche semi-transparente est partiellement réfléchie immédiatement. Elle se déplace plutôt vers la couche suivante, à partir de laquelle elle peut être réfléchie. Les deux ou plusieurs faisceaux réfléchis créés ont des phases différentes et interfèrent, ce qui amplifie ou atténue certaines couleurs. Les couleurs qui sont amplifiées sont différentes selon l'angle d'observation, déterminant l'apparence, semblable à un arc-en-ciel, du corps observé.

Explications

L'iridescence est un phénomène optique caractérisé par la propriété de certaines surfaces dans laquelle la tonalité de la lumière varie en fonction de l'angle d'observation de la surface, comme dans les taches d'huile, les bulles de savon, les ailes de papillon et la face reproductible du disque laser, CD ou DVD. L'iridescence est causée par de multiples réflexions de la lumière sur plusieurs surfaces semi-transparentes, les modifications ultérieures de la phase et des interférences modulant la lumière modulant la lumière en amplifiant ou atténuant différentes longueurs d'onde. Selon l'angle d'éclairage de la surface, les couleurs seront différentes.

⭐ L'iridescence par irisation est très commune dans la nature, on peut facilement la voir chez les insectes, les oiseaux et les poissons, et même chez les plantes.

Si les longueurs d'onde des rayons réfléchis sont "en phase", ils s'exaltent mutuellement. Ce phénomène est appelé "interférence constructive" et produit des couleurs iridescentes ou irisées. Inversement, si les deux rayons de lumière réfléchis ont des longueurs d'ondes "déphasées" l'un avec l'autre, le deuxième rayon annule la réflexion du premier. Ce phénomène est appelé "interférence destructive" et réduit l'intensité de la couleur. Comme les conditions d'interférence dépendent de la longueur d'onde, l'intensité de la lumière réfléchie par un film donné varie considérablement avec la longueur d'onde. Cela produit les effets de couleur d'iridescence et d'irisation lorsque le film est éclairé par une lumière blanche.

La performance de la couleur peut être expliquée par un effet optique appelé "interférence finale du film". Cet effet existe lorsqu'une ou deux substances présentant différentes qualités de lumière (air ou eau) forment une couche ou un film. Certaines couleurs sont plus réfléchissantes et d'autres plus fortement transmises. En d'autres termes, la couche mince reflète plus certaines couleurs que d'autres. Les feuilles des fougères, comme celles de Selaginella willdenowii, sont causées par la présence d'une couche plus mince dans l'épiderme supérieur. La couche doit refléter plus de lumière bleue et transmettre plus de lumière rouge.

Couches iridescentes

Les couches iridescentes sont constituées de couches séparées par des distances pratiquement égales, de l'ordre de la longueur d'onde de la lumière, formées par sédimentation de particules et qui, lorsqu'elles sont observées avec une lumière réfléchie, présentent des colorations intenses.

Phénomènes météorologiques

En météorologie, on parle de nuages irisés et de nuages nacrés, lorsque les nuages brillent aux couleurs nacrées. L'iridescence survient ici par interférence. Les couleurs dépendent de la taille des gouttelettes ou des cristaux de glace et de la manière dont la lumière est incidente.

Pierres précieuses

Les pierres précieuses, dont l'iridescence est bien développée, sont très recherchées. La fissuration ou le jumelage aboutit à une superposition plus ou moins régulière du matériau, au cours de laquelle les rayons lumineux incidents se brisent et se chevauchent. La labradorite présente des jeux de couleurs iridescents (et irisés) particulièrement prononcés dans un éclat métallique, dans lequel cet effet optique est également appelé "labradorisation" ou labradorescence,

Peintures et vernis

Les encres iridescentes synthétiques, auxquelles des pigments nacrés ont été ajoutés, sont utilisées, entre autres, comme encres d'imprimerie pour la fabrication d'autocollants efficaces et comme peintures à effets dans l'industrie automobile.

Nacré, lustre

Outre l'irisation, une forme spéciale d'iridescence est le lustre ou le nacre, qui tire son nom de la brillance soyeuse et colorée de l'arc-en-ciel des perles. Là encore, la stratification régulière et concentrique de la nacre est responsable de l'iridescence.

Exemples naturels et artificiels

Quelques exemples d'iridescence :

• Les astuces des papillons pour changer, apparemment, les couleurs de leurs ailes peuvent être faites dans des lentilles de contact colorées qui aident à améliorer l'apparence des yeux en changeant la couleur de la rétine.
• Les lentilles sont fabriquées en empilant des couches de particules diélectriques dans lesquelles alternent des indices de réfraction élevé et bas. La combinaison de films fabriqués avec des nanomatériaux et dont l'épaisseur est également de taille nanométrique permet aux scientifiques, par le biais des phénomènes d'interférence modulaire constructive et destructive, de renforcer les propriétés de réflexion des lentilles et donc leur couleur.
• Les produits de beauté à base de nanoparticules utilisent des ingrédients aux propriétés optiques contrôlées. Vous pouvez ainsi atténuer les rides et autres imperfections en diffusant la lumière dans toutes les directions. L'un des procédés permettant de faire disparaître les rides à l'oeil nu est effectué avec une ou plusieurs couches de films contenant des pigments interférentiels. Les films ont différents indices de réfraction et reflètent les couleurs sur la base du phénomène d'interférence constructive et destructive.

En rapport avec "iridescence"

• bioluminescence

  

  La bioluminescence consiste en une production de lumière visible par chimioluminescence de certains organismes vivants.

• diffraction

  

  La diffraction est la déviation des ondes sur un obstacle. Par diffraction, une onde peut se propager dans des zones de l'espace qui seraient bloquées...

• indice de réfraction

  

  L'indice de réfraction est le rapport de la vitesse de la lumière dans le vide à la vitesse de la lumière dans un milieu.

• indice de réfraction de l'air

  

  L'indice de réfraction de l'air est défini comme le rapport de la vitesse de la lumière dans le vide à la vitesse de la lumière dans l'air.