D'où vient la couleur ?

Cette photo est jolie n'est ce pas ?

Ne vous est-il jamais arrivé de vous demander pourquoi votre tasse était rouge ou même pourquoi une carotte est orange ?

Si oui et bien je vais essayer de vous répondre du mieux que je peux aujourd'hui !

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Le domaine du visible et les couleurs.

Déjà, il vous faut savoir que la lumière du soleil (dite lumière blanche) contient toutes les couleurs du visible.

Du visible ?

Et oui ! Il y a certaines couleurs que vous ne voyez pas ! Ou plutôt des longueurs d'onde que vous ne pouvez pas voir.

Petit rappel : les couleurs correspondent à des "ondes" qui elles-même sont caractérisées par leur longueur d'onde ( Cf articles précédents).

Donc nos couleurs se situent dans ce que l'on appelle le domaine du visible. Le domaine du visible se situe entre 400 et 800 nanomètres (unité pour les longueurs d'onde.)

Pour voir une onde, vous avez compris (sinon relisez!), elle doit avoir une longueur d'onde entre 400 et 800 nm, ce qui est le cas de nos couleurs !

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Absorption et réflexion.

Vous savez maintenant que vous voyez les couleurs à cause de leurs longueurs d'onde. Mais ce n'est pas notre principal objectif, on veut savoir pourquoi une tasse est rouge ! Et bien, la tasse est rouge parce que. . . Elle vous renvoie des ondes !

Vous êtes déçu ? Laissez-moi vous expliquer ! Reprenons notre tasse.Si le soleil ( qui est une source lumineuse) éclaire la tasse, il lui envoie en fait toutes les ondes du visible dans la face ! La tasse mécontente va absorber une partie de ces ondes pour en renvoyer d'autres ! Ici, si la tasse est rouge, elle absorbe les ondes correspondant au bleu au vert et renvoi donc le rouge !

On peut étudier ces phénomènes de différentes façons :

Spectres d'absorption et d'émission :

ces deux spectres ressemblent à ça :

Spectre d'absorption

Spectre d'émission

Sur le spectre d'absorption on retrouve bien toutes nos couleurs , sauf à certains endroits où on observe des stries noires. Vous l'avez compris (ou pas) , c'est stries noires correspondent aux couleurs absorbées par l'objet.

Sur les spectres d'émission, on retrouve juste les couleurs renvoyées. Si on additionne les deux spectres, on obtient le spectre complet de la lumière blanche !

On peut aussi représenter ça dans un graphique avec l'absorbance et les longueurs d'onde.

Source : Moi

Vous êtes maintenant au point sur les couleurs ! Mais,en fait pas vraiment , car vous savez qu'un objet renvoi certaines longueurs d'onde qui correspondent aux couleurs observées, mais vous ne savez pas, pourquoi ce sont ces longueurs d'onde qui sont renvoyées !

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Molécules organiques et couleurs.

Si une molécule est organique alors c’est qu’elle est composée principalement des atomes de carbone et d’hydrogène et elle contient au moins une liaison covalente C-H.

Source.

Une molécule organique peut-être représentée de plusieurs manières, mais laissez moi vous présenter le Propène ! Il est utilisé dans l'industrie pétrochimique.

On va étudier les différentes représentations du propène.

D'abord la représentation 3D :

Libre et éditée.

On remarque sur cette représentation plusieurs choses, les atomes de carbone et d'hydrogène. Ils sont liés entre eux par des liaisons simples ou doubles.

Si on pose ça à plat ça donne ça :

Libre et éditée.

On repère toujours les liaisons et les atomes.

On donnera une dernière représentation :

Libre et éditée.

Ici, on a simplifié un maximum pour arriver a une forme topologique (on ne représente plus les carbones de la chaîne principale.) les liaisons sont toujours là !

Vous voyez où je veux en venir ? (non?) Les liaisons jouent un rôle dans la couleur de la molécule !

Système conjugué

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Regardons cette molécule : le bêta-carotène.

Source

On remarque un enchaînement récurrent dans les liaisons : Double-Simple-Double-Simple, etc.

On appelle l'enchaînement double-simple-double : liaisons conjuguées. Une molécule qui comporte plus de 7 liaisons conjuguées a de forte chances d'être colorée !

Imaginons que la lumière que nous envoie le soleil est un ensemble de plein de balles de ping-pong (le soleil grand joueur de ping-pong). Les liaisons conjuguées, c'est un filet. Plus le filet est grand plus le nombre de balles de ping-pong attrapé sera grand ! Donc plus le nombre de liaisons conjuguées est grand plus la molécule a de chance d'attraper la lumière et de la renvoyer (ou pas).

Voilà ! Vous savez to... Ah non :D

Attention : la couleur d'une molécule peut être influencée par la présence de groupes caractéristiques. Comme par exemple des liaisons -OH ou - Cl.

Oui ... En fait, la couleur d'une molécule dépend de beaucoup de choses !

Mais on a déjà appris pas mal de choses pour aujourd'hui !

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Approfondir et sources utilisées.

http://culturesciencesphysique.ens-lyon.fr/ressource/Couleur.xml

http://changer-la-couleur.e-monsite.com/pages/partie-1/c-molecules-organiques-et-couleurs.html

http://www.web-sciences.com/documents/premiere/pedo06/peco06.php

Source Vignette