Les limites de notre vision

Quelles sont les limites de la vision Humaine?

Les explications d'Adam Hadhazy nous permettent de comprendre pourquoi nos yeux peuvent faire des choses incroyables.

Lorsque nous regardons autour de nous, nous percevons des couleurs, des murs, des fenêtres : tout cela semble évident. Cependant, il est étranger de penser que ce que l'on perçoit se résume à des particules de lumière appelées photons qui rebondissent sur des objets et sur nos globes oculaires.

 

Photons                              Photons 1

                          Photons                                                                          Différents états des photons

 

La nature du Photon : Objet de la théorie quantique spécifique de la lumière qui véhicule des interactions électromagnétiques, la lumière étant un exemple d'onde électromagnétique. Les radiations sont constituées de photons, seules particules capables de voyager à la vitesse de la lumière. De plus, l'energie transportée par un photon dépend de sa longueur d'onde, plus la longueur d'onde du photon est courte et plus il est énergétique.

 

Les photons sont absorbés par environ 126 millions de cellules photo réceptrices. La variabilité des directions des énergies des photons sont traduits par notre cerveau en différente formes (couleurs, luminosité...)

 

Notre sens de la vision est clair sans certaines limitations. Nous ne pouvons voir les ondes radio émanant des appareils électroniques comme les bactéries. Mais avec le progrès de la physique et de la biologie nous pouvons tester les limites fondamentales de la vision naturelle.  "Everything you can discern has a threshold, a lowest level above which you can and below which you can't," says Michael Landy, professor of psychology and neural science at New York University.

 

Cones et batonnets

 

Les cônes traitent de la couleur tandis que les bâtonnets permettent de voir en gris lors d’une faible luminosité.
La couleur que l'on perçoit dépend de l'énergie, des longueurs d'onde, des photons au contact de nos rétines.
Les Orsins ou molécules pigmentaires dans les cellules rétiniennes absorbent l'énergie électromagnétique provenant des photons. Ce signal se propage par le biais du nerf optique jusqu'au cerveau, où la perception de la couleur et de l'imagerie est créée.

 

           Opsines 1   

molécules pigmentaires / Orsins : Les opsines forment une famille de protéines capables de réagir à l'énergie lumineuse

Nous avons trois types de cônes et opsins, étant sensibles aux photons.

Lors des courtes longueurs d'ondes nous percevons le bleu puis le rouge lorsque qu'elles sont longues.  Toutes les lumières que nous voyons sont des mélanges de plusieurs longueurs d'onde sauf celles fabriquées artificiellement (par un prisme, un laser…)

 

De toutes les longueurs d'onde des photons possibles, nos cônes détectent seulement les radiations lumineuses comprises entre 400 et 700 nanomètres. Ceci est appelé le spectre visible.

Spectre visible

 

La lumière vient des ondes électromagnétiques et particulièrement des photons qui frappent la surface de notre planète. La lumière visible fait partie d'une petite gamme des vibrations électromagnétiques que l'on trouve dans le spectre électromagnétique. L'atmosphère terrestre ne laisse passer qu'une toute petite partie de ce rayonnement. Les ondes courtes sont absorbées dans les couches atmosphériques et les ondes longues se réfléchissent. La plus grande partie des ondes qui nous parviennent, sont celles de la lumière visible.


Les ondes absorbées par les couches atmosphériques, et les ondes longues se réfléchissent

         

                   Couches atmospheriques

 

La nature de la lumière relève de la mécanique quantique pour laquelle elle est à la fois une onde et une particule.

La mécanique quantique est une théorie qui décrit la structure et l'évolution dans le temps et l'espace des phénomènes physiques à l'échelle de l'atome et en dessous. Elle a été découverte lorsque les physiciens ont voulu décrire le comportement des atomes et les échanges d'énergie entre la lumière et la matière à cette échelle et dans tous les détails.

 

                   Werner heisenberg et niels bohr

De gauche à droite, Werner Heisenberg et Niels Bohr, deux des pères fondateurs de la mécanique quantique, la théorie expliquant la physique quantique. © AIP, Niels Bohr Library

 

 

 

 

 


 

 

 

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