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Rayonnement électromagnétique
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Le rayonnement électromagnétique (EM) est le canal sensoriel le plus riche en informations : il couvre 20 ordres de grandeur en fréquence, des ondes radio (f 10 Hz) aux rayons gamma (f 10² Hz). Les yeux biologiques accèdent principalement au domaine visible (380-780 nm), bien que de nombreuses espèces détectent les UV (insectes, oiseaux), le proche infrarouge (serpents) ou l'infrarouge thermique (certains poissons, vampires).
L'énergie photonique E = hf détermine quels photons peuvent déclencher des réactions photochimiques dans les photorécepteurs : dans l'il humain, les opsines absorbent les photons dans le visible (E 2,53,5 eV). Un photon UV a trop dénergie (dommages cellulaires) ; un photon infrarouge thermique (E << 0,1 eV) est insuffisant pour activer les produits photochimiques des photorécepteurs visuels, c'est pourquoi nous ne voyons pas directement la chaleur.
La loi de Planck et Wien explique le spectre du soleil (T 5778 K, _max 500 nm) et du corps humain (T 310 K, _max 9,5 m) : l'il a évolué en étant sensible au pic du soleil ; les serpents et les drones infrarouges captent les rayonnements du corps humain. La fenêtre atmosphérique entre 8 et 14 m coïncide avec l'émission maximale des animaux à sang chaud.
La loi de Beer-Lambert I = I·exp(-_a·x) régit l'absorption de la lumière dans les tissus, l'eau et l'atmosphère. Dans l'eau, _a est minime dans le bleu-vert ( 480 nm), expliquant pourquoi la vision sous-marine des poissons est décalée vers le bleu. Le globe oculaire humain a un _a très élevé pour les UV (protection rétinienne) et faible pour le visible.
La diffraction Fraunhofer définit la résolution de n'importe quel il : la pupille de diamètre D agit comme une ouverture circulaire, produisant le motif Airy sur la rétine. Le disque d'Airy a un rayon 1,22/D : à D = 3 mm et = 550 nm, le minimum angulaire est 2×10 rad, ce qui coïncide avec la séparation des cônes fovéaux (25 m avec foyer à 17 mm). Cest la preuve que lil fonctionne à la limite de diffraction.
ID:('ky', 573)
Palos Verdes, Costa de Corral, Chile