Les Hommes peuvent-ils voir dans l’infrarouge ?

 

                        Infrarouge

 

L’infrarouge est un rayonnement compris, dans le spectre électromagnétique, entre la lumière visible et les micro-ondes.

Normalement, les infrarouges et les ultraviolets ne font pas partie de la lumière du visible. Donc nous ne devrions pas les percevoir. Pourtant, une équipe internationale de chercheurs a montré que la rétine peut être sensible au rayonnement infrarouge dans certaines conditions.

 

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L’œil détecte la lumière lorsque les longueurs d’onde se trouvent dans le spectre visuel. Les autres, comme les infrarouges et les ultraviolets, sont censées être invisibles à l’œil humain

 

Le spectre de la lumière visible s’étend des longueurs d’onde allant de 400 nm (violet) à 700 nm (rouge). La vision de ces longueurs d’onde repose sur l’activation des pigments visuels se trouvant dans les cônes et les bâtonnets, les cellules photosensibles de la rétine. Au cours de ce processus, les particules lumineuses (photons), activent les pigments photosensibles, comme la rhodopsine des bâtonnets.

La rhodopsine est un pigment protéique photosensible présent dans un des deux types des cellules photo réceptrices de la rétine .Elle est responsable de la sensibilité de l'œil à la lumière.

 

Rhodopsine retinal

Rhodopsine rétinal 

 

 

NOUVELLE ETUDE

Une nouvelle étude parue dans Pnas (Proceedings of the National Academy of Sciences) bouleverse ces connaissances en montrant que l’œil pourrait détecter une lumière dans le proche infrarouge (au-delà de 900nm).

 

Lorsque que des scientifiques travaillaient avec des lasers infrarouges,  ils leurs arrivaient de voir des flashes de lumière. Ils ont voulu en savoir plus, en particulier Frans Vinberg qui est un des auteurs de l’article.

 

 

Frans vinberg Frans Vinberg                    Laser infrarouge Lasers infrarouges

 

 

Laser infrarouge : Dispositif qui amplifie la lumière et la rassemble en un étroit faisceau, où les ondes et photons associés se propagent en phase, au lieu d'être arbitrairement distribués. Cette propriété rend la lumière laser extrêmement directionnelle et d'une grande pureté spectrale.

 

Afin de comprendre ce phénomène, les chercheurs ont utilisé des cellules rétiniennes de souris et d’Homme et des lasers puissants émettant des impulsions dans l’infrarouge. Puis, ils ont testé les cellules en faisant varier la durée des impulsions.  Ils ont donc constaté que la lumière pouvait être alors perçue lorsque deux photons émis dans l’infrarouge étaient très rapprochés.

 

Frans vinberg 1

Frans Vinberg (à gauche) et Vladimir J. Kefalov, devant un outil qu’ils ont développé afin de détecter la réponse à la lumière de cellules rétiniennes

 

 

L’œil Humain perçoit dans l’infrarouge s’il y a deux photons

Un photon est normalement absorbé par un pigment. Lorsqu’une lumière laser est pulsée avec des impulsions rapides, deux photons qui sont très rapprochés peuvent être absorbés par un seul pigment photosensible. L’énergie combinée est suffisante pour activer le pigment et permettre à l’œil de voir ce qui est normalement considéré comme invisible.

Ce phénomène se produit lorsqu'une paire de deux photons appartenant au spectre infrarouge heurtent en même temps une même cellule rétinienne : "Le spectre visible inclut des longueurs d'onde comprises entre 400 et 720 nanomètres", explique Vladimir J. Kefalov, auteur principal de l'étude. "Mais si un unique pigment de la rétine est heurté par deux photons se succédant très rapidement, se caractérisant par une longueur d'onde de 1 000 nanomètres, alors ces particules lumineuses vont délivrer la même quantité d'énergie qu'un seul photon évoluant sur une longueur d'ondes de 500 nanomètres, soit une longueur d'onde appartenant au spectre du visible. C'est pourquoi nous sommes capables de détecter de telles émissions lumineuses".

Selon Kefalov, cette découverte pourrait permettre de créer de nouveaux procédés permettant d'inspecter plus précisément les yeux des patients, en stimulant certaines parties bien spécifiques de la rétine.

 

Ophtalmoscope

 

Ophtalomoscope, permet aux médecins de stimuler des parties de la rétine et d’explorer la structure et le fonctionnement des yeux des patients

 

 

De plus, il existe des caméras à infrarouges.

 

 

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