S est une source de lumière blanche. Elle envoie de la lumière à travers une fente. Un prisme en verre sépare la lumière blanche en un spectre visible sur l'écran
Au 19e siècle, les physiciens ont prouvé:
- La lumière blanche est formée d'une grande multitude d'ondes électromagnétiques de longueurs d'onde différentes.
- Chaque couleur du spectre provient d'une onde progressive de longueur d'onde différente.
- Le prisme sépare les ondes selon leur longueur d'onde.
- Les ondes "rouges" ont des longueurs d'onde plus grandes que les ondes "violettes". Elles sont moins déviées par le prisme.
- Le spectre visible n'est qu'une petite partie du spectre de toutes les ondes dites électromagnétiques:
- Quelle que soit la longueur d'onde de l'onde lumineuse (donc sa couleur), la vitesse de déplacement dans le vide est constante.
Elle vaut:
Vitesse de la lumière dans le vide (et approximativement dans l'air): $c$ $=$ $3,000\cdot10^8\frac{m}{s}$
En utilisant les relations fondamentales du calcul des ondes (2) et (4), nous trouvons:
$c = \frac{\lambda }{T}$ (5) $c = \lambda \cdot \nu$ (6)
La théorie ondulatoire de la lumière fut élaborée et perfectionnée par James Clerk Maxwell. Au début du 20e siècle, elle paraissait parfaite. Il restait quand-même quelques faits troublants à interpréter.....