Couleurs interfrentielles Les couleurs observes dans la vie

Couleurs interférentielles Les couleurs observées dans la vie de tous les jours ont plusieurs origines physiques : les couleurs par diffusion (par exemple le bleu du ciel), les couleurs par réfraction (par exemple l’arc en ciel), les couleurs par absorption (par exemple une carotte est orange, une tomate est rouge). Les couleurs « structurales » concernent les couleurs obtenues grâce à des phénomènes interférentiels, ou mêlant interférence et diffraction. Des premiers exemples La formation de bulles de savon, les taches d’huile sur le sol produisent des couleurs liées au phénomène d’interférences. Plus précisément il s’agit d’interférences localisées, examinées en lumière ordinaire – blanche le plus souvent -. Des interférences se produisent dans les films minces (l’épaisseur des films est de l’ordre de grandeur de la longueur d’onde incidente). Les couleurs obtenues sont peu intenses. Dans des systèmes multicouches, qui se rencontrent couramment dans la nature, cette intensité est augmentée. Quelques faits : Ø La longueur d’onde de l’onde réfléchie diminue quand l’angle d’incidence augmente (à épaisseur donnée). Inversement si on observe différentes couleurs selon l’angle d’observation, c’est qu’on est en présence de « couleurs interférentielles » . Ø Si elle est accessible, la couleur transmise est complémentaire de la couleur réfléchie. Ø Ce sont des structures multicouches qui sont utilisées pour fabriquer des verres « anti-reflets » . Cas des structures Les couleurs qui périodiques Les couleurs des plumes du paon sont liées à des pigments mais aussi à la présence dans les barbules de micro lamelles parallèles jouant le rôle d’un réseau; selon l’angle d’observation, ces couleurs varient. apparaissent, appelées dans ce cas «iridescences» , sont dues à la structure lamellaire de la nacre. Plaquettes d’aragonite Ca. CO 3 d’épaisseur environ 0, 1 m Une autre application des cristaux photoniques Un concept unificateur : le cristal photonique Les cristaux photoniques sont des structures périodiques possédant une constante diélectrique périodique. . La structure périodique offre la possibilité de contrôler la propagation de la lumière. Les réflexions lumineuses sur ces structures dépendent fortement de la longueur d’onde : c’est l’origine des iridescences observées dans la nature. Les cristaux photoniques sont susceptibles de nombreuses applications. L’une d’entre elles concerne la possibilité de fabriquer des “matériaux main gauche“ c’est à dire des matériaux pour lesquels l’indice de réfraction est négatif. C. Luo, S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, and J. B. Pendry, Phys. Rev. B, 65, 201104 (2002). Une lentille parfaitement stigmatique ? La loi de Snell s’applique Opale mais l’angle de réfraction est inversé Souris de mer Une publicité pour des pigments photochromiques. . . Applications Résolution 0. 67 . Protection des billets de banque Le mélange des couleurs Pigments Les teintes fines Rage Extrême Illusion™ sont basées sur les pigments révolutionnaires d’interférence lumineuse Chroma. Flair®. Ceux-ci sont des pigments uniques qui changent de couleur en fonction de l’angle selon lequel ils sont regardés. Plus qu’une subtile variation, est engendrée une transformation de la couleur d’apparence quasi-magique: d’un rouge profond et chaud, à un or métallique étincelant par exemple ou d’un argenté tendre à un vert doux et satiné. mélanines brun-noir carotènes jaune-rouge Cette bande est constituée par un filtre interférentielle en mica enrobé d’une couche de dioxyde de titane. Couleurs interférentielles bleu-vert Production Max Boltz