Pour qu'un objet soit visible, il faut que plusieurs conditions soient réunies. De plus, sa position par rapport à la source de lumière définit plusieurs types d'ombres.
La visibilité des objets
Les corps opaques et transparents
Les conditions de visibilité des objets
Pour qu'un objet soit visible, trois conditions doivent être réunies :
- L'objet doit être éclairé par une source de lumière.
- L'objet doit diffuser une partie de la lumière reçue.
- Une partie de la lumière diffusée par l'objet doit arriver jusqu'à nos yeux.
On ne peut pas voir un objet si on porte un bandeau noir sur les yeux, car la lumière ne peut pas arriver jusqu'à nos yeux.
La formation des ombres
La zone éclairée et la zone d'ombre
Source ponctuelle
Une source est :
- Ponctuelle si elle est assez petite ou éloignée pour considérer que la lumière qui nous parvient ne part que d'un point précis.
- Étendue si la lumière qui nous en parvient provient de plusieurs points de sa surface.
Une lampe de poche éclairant un objet éloigné est considérée comme une source ponctuelle. En revanche, le Soleil est considéré comme une source étendue car la lumière qui nous parvient provient de plusieurs points de sa surface.
Zone éclairée
La zone éclairée est la zone de l'objet éclairée par la source ponctuelle. Si un observateur se trouve dans la zone éclairée, alors il reçoit la lumière que la source émet et voit celle-ci.
L'ombre propre, l'ombre portée et le cône d'ombre
Sur un objet, on distingue deux parties, la zone éclairée située face à la source de lumière et l'ombre propre située du côté opposé à la source de lumière.
Un observateur placé dans le cône d'ombre ne voit pas la source de lumière, car aucun rayon lumineux qu'elle émet ne peut atteindre son œil.