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En 1666, un jeune homme replié à la ferme familiale à cause de la peste conçoit une expérience capable de lui donner tort.
Que la lumière du soleil traversant un prisme fasse apparaître des couleurs, on le savait depuis longtemps, et beaucoup de savants y travaillaient.
En 1666, l’un d’eux, un jeune homme de vingt-trois ans replié dans la ferme familiale à cause de la peste qui avait fermé son université, a réalisé l’une des expériences les plus claires de ce site.1
Sa clarté ne tient pas à ce qu’elle a montré, mais à la façon dont elle a été construite : il l’a conçue de manière à pouvoir se donner tort.
La lumière et sa trajectoire
La lumière voyage en ligne droite tant que rien ne la dévie. C’est ce qui explique les ombres : un objet opaque bloque les rayons, et derrière lui se dessine sa silhouette. Une source ponctuelle donne une ombre à bords nets ; une source large en donne une à bords flous, parce que certains points de la source éclairent encore la zone que d’autres n’atteignent plus. C’est pourquoi l’ombre d’un oiseau qui vole haut est invisible : le Soleil est trop large à cette distance.2
Elle se déplace à 300 000 kilomètres par seconde dans le vide — huit minutes pour venir du Soleil, un peu plus d’une seconde pour revenir de la Lune. Rien ne va plus vite. Dans l’eau ou le verre, en revanche, elle ralentit, et c’est de ce ralentissement que découle presque tout ce qui suit.
Au contact de la matière, trois phénomènes peuvent se produire.
- La réflexion. La lumière rebondit. Sur une surface lisse comme un miroir ou l’eau calme, elle rebondit de façon ordonnée et forme une image ; sur une surface rugueuse comme un mur, elle repart dans toutes les directions. C’est pourquoi on voit le mur sans s’y voir.
- La réfraction. En passant d’un milieu à un autre — de l’air à l’eau, de l’air au verre — la lumière change de vitesse, et donc de direction. C’est ce qui casse en deux une cuillère plongée dans un verre, ce qui fait fonctionner les lunettes, les loupes et les appareils photo, et ce qui déploie les couleurs dans un prisme.
- L’absorption. La matière retient une partie de la lumière et la transforme en chaleur. Un tissu noir absorbe presque tout ; c’est pourquoi il chauffe au soleil.3
Un objet transparent laisse passer la lumière, un objet opaque l’arrête, un objet translucide la laisse passer en la dispersant — comme le verre dépoli d’une salle de bains, qui éclaire sans montrer.
Ces trois phénomènes suffisent à expliquer ce que raconte cette page. L’expérience du prisme est une affaire de réfraction ; la couleur d’une pomme, une affaire d’absorption et de réflexion.
L’explication d’alors
L’explication courante était que le verre colorait la lumière — par une impureté, par une propriété du matériau, peu importe. Quelque chose dans le prisme ajoutait de la couleur à ce qui était blanc en entrant.
Cette explication n’a rien de ridicule ; elle est même raisonnable : on voit entrer du blanc, sortir des couleurs, et entre les deux se trouve un objet. L’objet doit donc faire quelque chose.
Un premier soin, avant toute idée
Isaac Newton commence par améliorer le dispositif, ce qui mérite d’être noté.
Il commence par obscurcir sa chambre et percer un petit trou dans le volet pour laisser entrer juste ce qu’il faut de lumière du Soleil. Puis il place son prisme à l’entrée du rayon, de façon à projeter les couleurs sur le mur d’en face — et non sur un écran collé derrière le verre, comme le faisaient les autres.4
À cette distance, les couleurs se séparent nettement.
Le premier progrès ne vient pas d’une idée nouvelle, mais d’un changement de dispositif. Le cas est plus fréquent qu’on ne le raconte.
Un détail que Newton ne cache pas : son prisme, il l’avait acheté dans une foire. C’était un jouet d’enfant. Il en a fait un instrument.5
L’expérience cruciale
Vient alors l’essentiel. Newton ne cherche pas à confirmer son intuition. Il construit l’expérience que l’explication adverse exige.
Son raisonnement peut être suivi pas à pas :
Si c’est le prisme qui colore la lumière, alors un second prisme devrait la colorer encore.
Le dispositif est simple. Newton place deux planches percées chacune d’un petit trou : la première juste derrière le prisme, la seconde à quelques mètres. Seule une mince portion du spectre — une seule couleur — parvient à franchir les deux trous. Cette lumière-là traverse alors un second prisme.6
Il ajoute un raffinement : il prend le premier prisme dans sa main et le fait tourner doucement, pour faire défiler l’une après l’autre toutes les couleurs du spectre par le trou de la seconde planche. Il peut ainsi observer, couleur par couleur, où chacune arrive sur le mur.7
Deux résultats sont possibles, et ils ont des significations opposées :
- Si le rouge en ressort changé, alors le prisme colore bien la lumière, et Newton a tort.
- S’il en ressort inchangé, alors le prisme n’a fait que séparer ce qui était déjà là.
Chaque couleur est ressortie déviée, et inchangée. Déviée — c’est la réfraction, et tout prisme le fait. Mais aucune n’a été décomposée davantage.
Newton observe alors autre chose, qui est le cœur de sa thèse : les couleurs ne sont pas déviées de la même façon. Chacune a son angle propre. La couleur d’un rayon et la façon dont il se courbe sont liées ; ce sont deux faces d’une même propriété, qui appartient au rayon lui-même.8
La vérification symétrique
Il aurait pu s’arrêter là. Il a réalisé l’expérience inverse.
Avec un second prisme, il a recombiné le spectre en lumière blanche.9
Si le prisme ajoutait de la couleur, cette recomposition serait impossible : on n’obtient pas du blanc en ajoutant encore.
Deux chemins opposés, une seule conclusion : les couleurs sont dans la lumière, pas dans le verre.
Une précision d’attribution
Cette expérience porte un nom latin, experimentum crucis — l’expérience cruciale, celle qui tranche.
Deux précisions s’imposent, car ce site se méfie des récits à un seul héros.
L’expression n’est pas de Newton. Elle apparaît chez Robert Hooke en 1665, l’année précédente, et s’enracine dans les travaux de Francis Bacon, qui parlait dès 1620 d’instantia crucis.10
Une expérience antérieure mérite ce nom. En 1648, Blaise Pascal veut vérifier une hypothèse : si l’air a un poids, alors une colonne de mercure dans un tube doit baisser quand on monte en altitude. Il ne fait pas l’expérience lui-même — il est à Paris. C’est son beau-frère, Florin Périer, qui monte le tube au sommet du Puy de Dôme le 19 septembre 1648. La structure est exactement la même — une prédiction, un endroit où aller voir, et un résultat qui pouvait démentir.11
Newton n’a pas inventé la méthode. Il en a donné l’exemple le plus clair.
Un dernier point, qui importe pour ce site. Cette expérience n’a pas emporté l’adhésion du jour au lendemain. Critiquée à sa parution, en 1672, la théorie qu’elle appuyait n’a été acceptée que peu à peu, en une trentaine d’années — on a discuté de la qualité des prismes, de la façon de refaire l’essai, des conclusions à en tirer. Le fait qu’une démonstration soit décisive n’entraîne pas qu’elle convainque tout de suite.12
De quelle couleur est une pomme ?
Si les couleurs sont dans la lumière, reste la question de la couleur des objets.
Une pomme rouge éclairée par la lumière du jour reçoit toutes les couleurs. Sa peau en absorbe la plupart et renvoie surtout le rouge. C’est cette lumière renvoyée qui parvient à l’œil. Éclairée par une lumière dépourvue de rouge — sous certaines lampes de rue, par exemple —, la même pomme paraît sombre, presque noire.13
La pomme « est »-elle donc rouge ? Elle a une propriété bien réelle : celle de renvoyer telle lumière et d’absorber telle autre. Ce n’est pas une affaire d’opinion. Mais la couleur perçue dépend aussi de la lumière qui l’éclaire. La couleur est une rencontre entre l’objet, la lumière et l’œil — pas une peinture posée sur l’objet.14
Quant au ciel, on entend parfois qu’il est bleu parce qu’il reflète la mer. Il n’en est rien : le ciel est aussi bleu au-dessus des déserts. L’air, lui aussi, fait un tri : il disperse dans toutes les directions la lumière bleue du Soleil bien plus que la rouge. Quelle que soit la direction observée dans le ciel, c’est ce bleu dispersé qui parvient à l’œil. Au coucher du Soleil, sa lumière traverse tellement d’air que le bleu a été dispersé ailleurs : seul reste le rouge.15
Note 1
Isaac Newton was born here on Christmas Day 1642, in the tiny hamlet of Woolsthorpe in Lincolnshire. His father was an illiterate but prosperous farmer who lived with his wife Hannah, and on their 100-acre farm they raised sheep and cattle, and grew hay, oats and corn. […] By the summer of 1665 the plague had reached Cambridge, and the University closed its doors and sent everyone away. Newton returned to Lincolnshire and continued his investigations into mathematics, optics and gravity (as depicted here).
Isaac Newton est né ici le jour de Noël 1642, dans le minuscule hameau de Woolsthorpe, dans le Lincolnshire. Son père était un fermier illettré mais prospère qui vivait avec sa femme Hannah ; sur leur ferme de 100 acres, ils élevaient des moutons et des bovins, et cultivaient du foin, de l’avoine et du blé. […] À l’été 1665, la peste avait atteint Cambridge, et l’université ferma ses portes et renvoya tout le monde. Newton retourna dans le Lincolnshire et poursuivit ses recherches en mathématiques, en optique et sur la gravitation (comme on le voit ici).
Flood, Raymond et Wilson, Robin, « Isaac Newton: life, labours and legacy », conférence, Gresham College, 28 septembre 2020, transcription
Although by the calendar in use at the time of his birth he was born on Christmas Day 1642 […] his scientific genius had still not emerged, but it did so suddenly when the plague closed the University in the summer of 1665 and he had to return to Lincolnshire.
Bien que, selon le calendrier en usage au moment de sa naissance, il soit né le jour de Noël 1642 […] son génie scientifique ne s’était toujours pas manifesté, mais il le fit soudain lorsque la peste ferma l’université à l’été 1665 et qu’il dut retourner dans le Lincolnshire.
O’Connor, John J. et Robertson, Edmund F., « Isaac Newton », MacTutor History of Mathematics, University of St Andrews, janvier 2000
in the beginning of the Year 1666 […] I procured me a Triangular glass-Prisme, to try therewith the celebrated Phænomena of Colours.
au début de l’année 1666 […] je me procurai un prisme de verre triangulaire, pour essayer avec lui les célèbres phénomènes des couleurs.
Newton, Isaac, « A Letter of Mr. Isaac Newton… Containing His New Theory about Light and Colors », Philosophical Transactions of the Royal Society, vol. 6, n° 80, 1672, p. 3075-3087
Note 2
All of this light travels in a straight line until it hits something. […] The size of the light source can sharpen or blur the shadow. […] A small spotlight like a cellphone torch forms a more distinct shadow than an overhead room light, but the sharpness of the shadow changes when the torch moves away from the object.
Toute cette lumière voyage en ligne droite jusqu’à ce qu’elle rencontre quelque chose. […] La taille de la source lumineuse peut rendre l’ombre plus nette ou plus floue. […] Un petit projecteur, comme la lampe d’un téléphone portable, donne une ombre plus nette qu’un plafonnier, mais la netteté de l’ombre change quand on éloigne la lampe de l’objet.
Science Learning Hub, « Light and Shadows »
Note 3
Absorption occurs when photons from incident light hit atoms and molecules and cause them to vibrate. The more an object's molecules move and vibrate, the hotter it becomes. […] Some objects, such as darker colored objects, absorb more incident light energy than others.
L’absorption se produit quand les photons de la lumière incidente frappent des atomes et des molécules et les font vibrer. Plus les molécules d’un objet bougent et vibrent, plus il devient chaud. […] Certains objets, comme les objets de couleur sombre, absorbent davantage l’énergie de la lumière incidente que d’autres.
NASA, Science Mission Directorate, « Wave Behaviors », Tour of the Electromagnetic Spectrum, 2010
Note 4
having darkened my chamber, and made a small hole in my window-shuts, to let in a convenient quantity of the Suns light, I placed my Prisme at his entrance, that it might be thereby refracted to the opposite wall
ayant obscurci ma chambre et fait un petit trou dans les volets de ma fenêtre, pour laisser entrer une quantité convenable de la lumière du Soleil, je plaçai mon prisme à son entrée, afin qu’elle soit ainsi réfractée vers le mur opposé
Newton, Isaac, « A Letter of Mr. Isaac Newton… Containing His New Theory about Light and Colors », Philosophical Transactions of the Royal Society, vol. 6, n° 80, 1672, p. 3075-3087
Note 5
Newton converted a prism, a child's plaything he had picked up at a local fair, into a sophisticated instrument
Newton fit d’un prisme, un jouet d’enfant acheté à une foire locale, un instrument perfectionné
Fara, Patricia, « Newton Shows the Light: A Commentary on Newton (1672) », Philosophical Transactions of the Royal Society A, vol. 373, 20140213, 2015
Note 6
I took two boards, and placed one of them close behind the Prisme at the window, so that the light might pass through a small hole […] and fall on the other board, which I placed at about 12 feet distance, having first made a small hole in it also
Je pris deux planches, et plaçai l’une d’elles tout contre le prisme, à la fenêtre, de sorte que la lumière puisse passer par un petit trou […] et tomber sur l’autre planche, que je plaçai à environ 12 pieds, après y avoir aussi fait un petit trou
Newton, Isaac, « A Letter of Mr. Isaac Newton… Containing His New Theory about Light and Colors », Philosophical Transactions of the Royal Society, vol. 6, n° 80, 1672, p. 3075-3087
Then I placed another Prisme behind this second board, so that the light, trajected through both the boards, might pass through that also, and be again refracted before it arrived at the wall.
Puis je plaçai un autre prisme derrière cette seconde planche, de sorte que la lumière, ayant traversé les deux planches, le traverse aussi et soit de nouveau réfractée avant d’atteindre le mur.
Newton, Isaac, « A Letter of Mr. Isaac Newton… Containing His New Theory about Light and Colors », Philosophical Transactions of the Royal Society, vol. 6, n° 80, 1672, p. 3075-3087
Note 7
I took the first Prisme in my hand, and turned it to and fro slowly about its Axis, so much as to make the several parts of the Image, cast on the second board, successively pass through the hole in it
Je pris le premier prisme en main et le fis tourner lentement d’un côté et de l’autre autour de son axe, assez pour faire passer successivement par le trou les diverses parties de l’image projetée sur la seconde planche
Newton, Isaac, « A Letter of Mr. Isaac Newton… Containing His New Theory about Light and Colors », Philosophical Transactions of the Royal Society, vol. 6, n° 80, 1672, p. 3075-3087
Note 8
demonstrating that the refrangibility of a ray is linked to its colour, hence arguing that colour is an intrinsic property of light and does not arise from passing through a medium
démontrant que la réfrangibilité d’un rayon est liée à sa couleur, et soutenant donc que la couleur est une propriété propre de la lumière et ne naît pas de la traversée d’un milieu
Fara, Patricia, « Newton Shows the Light: A Commentary on Newton (1672) », Philosophical Transactions of the Royal Society A, vol. 373, 20140213, 2015
Note 9
[…] let the same be viewed through a Prism abc, held parallel to the Prism ABC, by whose refraction that Image was made, […] but if you recede from it, the Colours of the spectrum S will be contracted more and more, and at length vanish, that Spectrum S becoming perfectly round and white […]
[…] qu’on la regarde à travers un prisme abc, tenu parallèlement au prisme ABC par la réfraction duquel cette image a été formée, […] mais si l’on s’en éloigne, les couleurs du spectre S se resserreront de plus en plus et finiront par disparaître, ce spectre S devenant parfaitement rond et blanc […]
Newton, Isaac, Opticks, Londres, 1704, livre I
Note 10
This Experiment therefore will prove such a one as our thrice excellent Verulam calls Experimentum Crucis, serving as a Guide or Land-mark, by which to direct our course […]
Cette expérience se révélera donc être de celles que notre trois fois excellent Verulam [Francis Bacon] appelle Experimentum Crucis, servant de guide ou de point de repère pour diriger notre route […]
Hooke, Robert, Micrographia, Londres, 1665
Inter praerogativas instantiarum ponemus loco decimo quarto Instantias Crucis […] translato vocabulo a Crucibus, quae erectae in biviis indicant et signant viarum separationes.
Bacon, Francis, Novum Organum, Londres, 1620, livre II
Note 11
il me resta quelques difficultez, qui me firent grandement défier de la vérité de cette maxime, pour l'éclaircissement desquelles je meditay des lors l'expérience dont je faits voir icy le récit […] je priay Monsieur Perier, Conseiller en la Cour des Aydes d'Auvergne, mon beau-frere, de prendre la peine de l'y faire. […] le temps paroissant assez beau sur les cinq heures du matin, et le sommet du Puy de Domme se monstrant à descouvert, je me résolus d'y aller pour y faire l'expérience.
Pascal, Blaise, Récit de la grande expérience de l’équilibre des liqueurs, Paris, 1648
Note 12
I also present an alternative account of the acceptance of Newton's theory that shows that, despite criticism when it was first published in 1672, the theory, or parts of it, gradually came to be accepted by mathematical scientists—including Huygens and Leibniz—and Scottish natural philosophers by the time of the publication of the Opticks in 1704.
Je propose aussi un autre récit de l’acceptation de la théorie de Newton, qui montre que, malgré les critiques lors de sa première publication en 1672, la théorie, ou certaines de ses parties, a été peu à peu acceptée par les savants mathématiciens — dont Huygens et Leibniz — et par les philosophes de la nature écossais au moment de la publication de l’Opticks en 1704.
Shapiro, Alan E., « The Gradual Acceptance of Newton’s Theory of Light and Color, 1672-1727 », Perspectives on Science, vol. 4, 1996, p. 59-140
They were dissatisfied not only with the difficulties of replicating his results, but also with his methodological arguments […] he retorted that if his rivals could not replicate his work, they were using the wrong type of prism. But how do you define the right sort of prism?
Ils étaient mécontents non seulement des difficultés à reproduire ses résultats, mais aussi de ses arguments de méthode […] il rétorqua que si ses rivaux ne parvenaient pas à reproduire son travail, c’est qu’ils utilisaient le mauvais type de prisme. Mais comment définir la bonne sorte de prisme ?
Fara, Patricia, « Newton Shows the Light: A Commentary on Newton (1672) », Philosophical Transactions of the Royal Society A, vol. 373, 20140213, 2015
Note 13
Objects appear different colours because they absorb some colours (wavelengths) and reflected or transmit other colours. […] For example, a red shirt looks red because the dye molecules in the fabric have absorbed the wavelengths of light from the violet/blue end of the spectrum. Red light is the only light that is reflected from the shirt.
Les objets paraissent de couleurs différentes parce qu’ils absorbent certaines couleurs (longueurs d’onde) et réfléchissent ou transmettent les autres. […] Par exemple, une chemise rouge paraît rouge parce que les molécules de teinture du tissu ont absorbé les longueurs d’onde de la lumière situées du côté violet/bleu du spectre. La lumière rouge est la seule à être réfléchie par la chemise.
Science Learning Hub – Pokapū Akoranga Pūtaiao, « Colours of light », Université de Waikato, 4 avril 2012, mis à jour le 24 avril 2019
Note 14
Colour is an event because it requires the participation of three components at a particular point in time to take place. In addition to the object, we require a light source and an observer. Only with the interaction of these three things — object, light, and observer — can we have a colour event or experience.
La couleur est un événement, car il faut, pour qu’elle ait lieu, la participation de trois éléments à un moment donné. Outre l’objet, il faut une source de lumière et un observateur. Ce n’est que par l’interaction de ces trois choses — l’objet, la lumière et l’observateur — qu’il peut y avoir un événement ou une expérience de couleur.
Martin, Alan, « Colour Science », dans Collins, Wayne, Hass, Alex, Jeffery, Ken, Martin, Alan, Medeiros, Roberto et Tomljanovic, Steve, Graphic Design and Print Production Fundamentals, BCcampus, 2015, section 4.2
Note 15
Blue light is scattered in all directions by the tiny molecules of air in Earth's atmosphere. Blue is scattered more than other colors because it travels as shorter, smaller waves. […] As the Sun gets lower in the sky, its light is passing through more of the atmosphere to reach you. Even more of the blue light is scattered, allowing the reds and yellows to pass straight through to your eyes.
La lumière bleue est dispersée dans toutes les directions par les minuscules molécules d’air de l’atmosphère terrestre. Le bleu est dispersé davantage que les autres couleurs parce qu’il voyage sous forme d’ondes plus courtes, plus petites. […] À mesure que le Soleil descend dans le ciel, sa lumière traverse davantage d’atmosphère pour vous parvenir. Une part encore plus grande de la lumière bleue est dispersée, ce qui laisse les rouges et les jaunes arriver en ligne droite jusqu’à vos yeux.
NASA, « Why Is the Sky Blue? », NASA Space Place, mis à jour le 29 août 2022
Notes et sources
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Passage un jeune homme de vingt-trois ans replié dans la ferme familiale à cause de la peste qui avait fermé son université
Isaac Newton was born here on Christmas Day 1642, in the tiny hamlet of Woolsthorpe in Lincolnshire. His father was an illiterate but prosperous farmer who lived with his wife Hannah, and on their 100-acre farm they raised sheep and cattle, and grew hay, oats and corn. […] By the summer of 1665 the plague had reached Cambridge, and the University closed its doors and sent everyone away. Newton returned to Lincolnshire and continued his investigations into mathematics, optics and gravity (as depicted here).
Traduction de la rédaction Isaac Newton est né ici le jour de Noël 1642, dans le minuscule hameau de Woolsthorpe, dans le Lincolnshire. Son père était un fermier illettré mais prospère qui vivait avec sa femme Hannah ; sur leur ferme de 100 acres, ils élevaient des moutons et des bovins, et cultivaient du foin, de l’avoine et du blé. […] À l’été 1665, la peste avait atteint Cambridge, et l’université ferma ses portes et renvoya tout le monde. Newton retourna dans le Lincolnshire et poursuivit ses recherches en mathématiques, en optique et sur la gravitation (comme on le voit ici).
Source Flood, Raymond et Wilson, Robin, « Isaac Newton: life, labours and legacy », conférence, Gresham College, 28 septembre 2020, transcription, transcription, p. 1, rubrique « Woolsthorpe Manor » (naissance à Woolsthorpe, la ferme familiale) et p. 4, rubrique « Back in Lincolnshire » (la peste ferme l’université, retour dans le Lincolnshire).
Accès libre ouvrir la source · vérifié le 27 octobre 2026
Passage un jeune homme de vingt-trois ans replié dans la ferme familiale à cause de la peste qui avait fermé son université
Although by the calendar in use at the time of his birth he was born on Christmas Day 1642 […] his scientific genius had still not emerged, but it did so suddenly when the plague closed the University in the summer of 1665 and he had to return to Lincolnshire.
Traduction de la rédaction Bien que, selon le calendrier en usage au moment de sa naissance, il soit né le jour de Noël 1642 […] son génie scientifique ne s’était toujours pas manifesté, mais il le fit soudain lorsque la peste ferma l’université à l’été 1665 et qu’il dut retourner dans le Lincolnshire.
Source O’Connor, John J. et Robertson, Edmund F., « Isaac Newton », MacTutor History of Mathematics, University of St Andrews, janvier 2000, biographie, passages sur la naissance et sur l’année 1665 (23 ans en 1666 : calcul de la rédaction).
Accès libre ouvrir la source · vérifié le 27 octobre 2026
Passage En 1666, l’un d’eux
in the beginning of the Year 1666 […] I procured me a Triangular glass-Prisme, to try therewith the celebrated Phænomena of Colours.
Traduction de la rédaction au début de l’année 1666 […] je me procurai un prisme de verre triangulaire, pour essayer avec lui les célèbres phénomènes des couleurs.
Source Newton, Isaac, « A Letter of Mr. Isaac Newton… Containing His New Theory about Light and Colors », Philosophical Transactions of the Royal Society, vol. 6, n° 80, 1672, p. 3075-3087, début de la lettre.
Accès libre ouvrir la source · vérifié le 9 septembre 2026
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Passage La lumière voyage en ligne droite tant que rien ne la dévie […] Une source ponctuelle donne une ombre à bords nets ; une source large en donne une à bords flous
All of this light travels in a straight line until it hits something. […] The size of the light source can sharpen or blur the shadow. […] A small spotlight like a cellphone torch forms a more distinct shadow than an overhead room light, but the sharpness of the shadow changes when the torch moves away from the object.
Traduction de la rédaction Toute cette lumière voyage en ligne droite jusqu’à ce qu’elle rencontre quelque chose. […] La taille de la source lumineuse peut rendre l’ombre plus nette ou plus floue. […] Un petit projecteur, comme la lampe d’un téléphone portable, donne une ombre plus nette qu’un plafonnier, mais la netteté de l’ombre change quand on éloigne la lampe de l’objet.
Source Science Learning Hub, « Light and Shadows », section « Light sources and shadows ».
Accès libre ouvrir la source · vérifié le 24 octobre 2026
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Passage La matière retient une partie de la lumière et la transforme en chaleur.
Absorption occurs when photons from incident light hit atoms and molecules and cause them to vibrate. The more an object's molecules move and vibrate, the hotter it becomes. […] Some objects, such as darker colored objects, absorb more incident light energy than others.
Traduction de la rédaction L’absorption se produit quand les photons de la lumière incidente frappent des atomes et des molécules et les font vibrer. Plus les molécules d’un objet bougent et vibrent, plus il devient chaud. […] Certains objets, comme les objets de couleur sombre, absorbent davantage l’énergie de la lumière incidente que d’autres.
Source NASA, Science Mission Directorate, « Wave Behaviors », Tour of the Electromagnetic Spectrum, 2010, section « Absorption », 1ʳᵉ, 2ᵉ et 4ᵉ phrases.
Accès libre ouvrir la source · vérifié le 27 octobre 2026
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Passage Il commence par obscurcir sa chambre et percer un petit trou dans le volet […] de façon à projeter les couleurs sur le mur d’en face
having darkened my chamber, and made a small hole in my window-shuts, to let in a convenient quantity of the Suns light, I placed my Prisme at his entrance, that it might be thereby refracted to the opposite wall
Traduction de la rédaction ayant obscurci ma chambre et fait un petit trou dans les volets de ma fenêtre, pour laisser entrer une quantité convenable de la lumière du Soleil, je plaçai mon prisme à son entrée, afin qu’elle soit ainsi réfractée vers le mur opposé
Source Newton, Isaac, « A Letter of Mr. Isaac Newton… Containing His New Theory about Light and Colors », Philosophical Transactions of the Royal Society, vol. 6, n° 80, 1672, p. 3075-3087, début de la lettre.
Accès libre ouvrir la source · vérifié le 9 septembre 2026
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Passage son prisme, il l’avait acheté dans une foire. C’était un jouet d’enfant.
Newton converted a prism, a child's plaything he had picked up at a local fair, into a sophisticated instrument
Traduction de la rédaction Newton fit d’un prisme, un jouet d’enfant acheté à une foire locale, un instrument perfectionné
Source Fara, Patricia, « Newton Shows the Light: A Commentary on Newton (1672) », Philosophical Transactions of the Royal Society A, vol. 373, 20140213, 2015, commentaire de l’article.
Accès libre ouvrir la source · vérifié le 9 septembre 2026
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Passage Newton place deux planches percées chacune d’un petit trou : la première juste derrière le prisme, la seconde à quelques mètres.
I took two boards, and placed one of them close behind the Prisme at the window, so that the light might pass through a small hole […] and fall on the other board, which I placed at about 12 feet distance, having first made a small hole in it also
Traduction de la rédaction Je pris deux planches, et plaçai l’une d’elles tout contre le prisme, à la fenêtre, de sorte que la lumière puisse passer par un petit trou […] et tomber sur l’autre planche, que je plaçai à environ 12 pieds, après y avoir aussi fait un petit trou
Source Newton, Isaac, « A Letter of Mr. Isaac Newton… Containing His New Theory about Light and Colors », Philosophical Transactions of the Royal Society, vol. 6, n° 80, 1672, p. 3075-3087, récit de l’experimentum crucis.
Accès libre ouvrir la source · vérifié le 9 septembre 2026
Passage Cette lumière-là traverse alors un second prisme.
Then I placed another Prisme behind this second board, so that the light, trajected through both the boards, might pass through that also, and be again refracted before it arrived at the wall.
Traduction de la rédaction Puis je plaçai un autre prisme derrière cette seconde planche, de sorte que la lumière, ayant traversé les deux planches, le traverse aussi et soit de nouveau réfractée avant d’atteindre le mur.
Source Newton, Isaac, « A Letter of Mr. Isaac Newton… Containing His New Theory about Light and Colors », Philosophical Transactions of the Royal Society, vol. 6, n° 80, 1672, p. 3075-3087, récit de l’experimentum crucis.
Accès libre ouvrir la source · vérifié le 9 septembre 2026
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Passage il prend le premier prisme dans sa main et le fait tourner doucement, pour faire défiler l’une après l’autre toutes les couleurs du spectre par le trou de la seconde planche
I took the first Prisme in my hand, and turned it to and fro slowly about its Axis, so much as to make the several parts of the Image, cast on the second board, successively pass through the hole in it
Traduction de la rédaction Je pris le premier prisme en main et le fis tourner lentement d’un côté et de l’autre autour de son axe, assez pour faire passer successivement par le trou les diverses parties de l’image projetée sur la seconde planche
Source Newton, Isaac, « A Letter of Mr. Isaac Newton… Containing His New Theory about Light and Colors », Philosophical Transactions of the Royal Society, vol. 6, n° 80, 1672, p. 3075-3087, récit de l’experimentum crucis.
Accès libre ouvrir la source · vérifié le 9 septembre 2026
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Passage les couleurs ne sont pas déviées de la même façon. Chacune a son angle propre. La couleur d’un rayon et la façon dont il se courbe sont liées
demonstrating that the refrangibility of a ray is linked to its colour, hence arguing that colour is an intrinsic property of light and does not arise from passing through a medium
Traduction de la rédaction démontrant que la réfrangibilité d’un rayon est liée à sa couleur, et soutenant donc que la couleur est une propriété propre de la lumière et ne naît pas de la traversée d’un milieu
Source Fara, Patricia, « Newton Shows the Light: A Commentary on Newton (1672) », Philosophical Transactions of the Royal Society A, vol. 373, 20140213, 2015, résumé.
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Passage Avec un second prisme, il a recombiné le spectre en lumière blanche.
[…] let the same be viewed through a Prism abc, held parallel to the Prism ABC, by whose refraction that Image was made, […] but if you recede from it, the Colours of the spectrum S will be contracted more and more, and at length vanish, that Spectrum S becoming perfectly round and white […]
Traduction de la rédaction […] qu’on la regarde à travers un prisme abc, tenu parallèlement au prisme ABC par la réfraction duquel cette image a été formée, […] mais si l’on s’en éloigne, les couleurs du spectre S se resserreront de plus en plus et finiront par disparaître, ce spectre S devenant parfaitement rond et blanc […]
Source Newton, Isaac, Opticks, Londres, 1704, livre I, livre I, partie II, prop. V, théor. IV, expérience 11, p. 105 de l’édition de 1704.
Domaine public ouvrir la source · vérifié le 27 octobre 2026
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Passage L’expression n’est pas de Newton. Elle apparaît chez Robert Hooke en 1665
This Experiment therefore will prove such a one as our thrice excellent Verulam calls Experimentum Crucis, serving as a Guide or Land-mark, by which to direct our course […]
Traduction de la rédaction Cette expérience se révélera donc être de celles que notre trois fois excellent Verulam [Francis Bacon] appelle Experimentum Crucis, servant de guide ou de point de repère pour diriger notre route […]
Source Hooke, Robert, Micrographia, Londres, 1665, Observation IX (« Of the Colours observable in Muscovy glass »), vers la p. 54 de l’édition de 1665.
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Passage et s’enracine dans les travaux de Francis Bacon, qui parlait dès 1620 d’instantia crucis
Inter praerogativas instantiarum ponemus loco decimo quarto Instantias Crucis […] translato vocabulo a Crucibus, quae erectae in biviis indicant et signant viarum separationes.
Source Bacon, Francis, Novum Organum, Londres, 1620, livre II, livre II, aphorisme XXXVI, début (éd. Thomas Fowler, Oxford, Clarendon Press, 1878, p. 457-458).
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Passage En 1648, Blaise Pascal veut vérifier une hypothèse […] C’est son beau-frère, Florin Périer, qui monte le tube au sommet du Puy de Dôme
il me resta quelques difficultez, qui me firent grandement défier de la vérité de cette maxime, pour l'éclaircissement desquelles je meditay des lors l'expérience dont je faits voir icy le récit […] je priay Monsieur Perier, Conseiller en la Cour des Aydes d'Auvergne, mon beau-frere, de prendre la peine de l'y faire. […] le temps paroissant assez beau sur les cinq heures du matin, et le sommet du Puy de Domme se monstrant à descouvert, je me résolus d'y aller pour y faire l'expérience.
Source Pascal, Blaise, Récit de la grande expérience de l’équilibre des liqueurs, Paris, 1648, avis au lecteur du Récit (p. 366, vue 386) et lettre de Florin Périer à Pascal du 22 septembre 1648 (p. 352), dans Œuvres de Blaise Pascal publiées suivant l’ordre chronologique, t. II, éd. de 1925.
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Passage Cette expérience n’a pas emporté l’adhésion du jour au lendemain. Critiquée à sa parution, en 1672, la théorie qu’elle appuyait n’a été acceptée que peu à peu, en une trentaine d’années
I also present an alternative account of the acceptance of Newton's theory that shows that, despite criticism when it was first published in 1672, the theory, or parts of it, gradually came to be accepted by mathematical scientists—including Huygens and Leibniz—and Scottish natural philosophers by the time of the publication of the Opticks in 1704.
Traduction de la rédaction Je propose aussi un autre récit de l’acceptation de la théorie de Newton, qui montre que, malgré les critiques lors de sa première publication en 1672, la théorie, ou certaines de ses parties, a été peu à peu acceptée par les savants mathématiciens — dont Huygens et Leibniz — et par les philosophes de la nature écossais au moment de la publication de l’Opticks en 1704.
Source Shapiro, Alan E., « The Gradual Acceptance of Newton’s Theory of Light and Color, 1672-1727 », Perspectives on Science, vol. 4, 1996, p. 59-140, résumé (abstract).
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Passage on a discuté de la qualité des prismes, de la façon de refaire l’essai
They were dissatisfied not only with the difficulties of replicating his results, but also with his methodological arguments […] he retorted that if his rivals could not replicate his work, they were using the wrong type of prism. But how do you define the right sort of prism?
Traduction de la rédaction Ils étaient mécontents non seulement des difficultés à reproduire ses résultats, mais aussi de ses arguments de méthode […] il rétorqua que si ses rivaux ne parvenaient pas à reproduire son travail, c’est qu’ils utilisaient le mauvais type de prisme. Mais comment définir la bonne sorte de prisme ?
Source Fara, Patricia, « Newton Shows the Light: A Commentary on Newton (1672) », Philosophical Transactions of the Royal Society A, vol. 373, 20140213, 2015, section 4, « Sequel: consequences of Newton’s 1672 paper ».
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Passage Sa peau en absorbe la plupart et renvoie surtout le rouge
Objects appear different colours because they absorb some colours (wavelengths) and reflected or transmit other colours. […] For example, a red shirt looks red because the dye molecules in the fabric have absorbed the wavelengths of light from the violet/blue end of the spectrum. Red light is the only light that is reflected from the shirt.
Traduction de la rédaction Les objets paraissent de couleurs différentes parce qu’ils absorbent certaines couleurs (longueurs d’onde) et réfléchissent ou transmettent les autres. […] Par exemple, une chemise rouge paraît rouge parce que les molécules de teinture du tissu ont absorbé les longueurs d’onde de la lumière situées du côté violet/bleu du spectre. La lumière rouge est la seule à être réfléchie par la chemise.
Source Science Learning Hub – Pokapū Akoranga Pūtaiao, « Colours of light », Université de Waikato, 4 avril 2012, mis à jour le 24 avril 2019, rubrique « Colour of objects ».
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Passage La couleur est une rencontre entre l’objet, la lumière et l’œil
Colour is an event because it requires the participation of three components at a particular point in time to take place. In addition to the object, we require a light source and an observer. Only with the interaction of these three things — object, light, and observer — can we have a colour event or experience.
Traduction de la rédaction La couleur est un événement, car il faut, pour qu’elle ait lieu, la participation de trois éléments à un moment donné. Outre l’objet, il faut une source de lumière et un observateur. Ce n’est que par l’interaction de ces trois choses — l’objet, la lumière et l’observateur — qu’il peut y avoir un événement ou une expérience de couleur.
Source Martin, Alan, « Colour Science », dans Collins, Wayne, Hass, Alex, Jeffery, Ken, Martin, Alan, Medeiros, Roberto et Tomljanovic, Steve, Graphic Design and Print Production Fundamentals, BCcampus, 2015, section 4.2, section 4.2 (« Colour Science »), rubrique « The Colour Event ».
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Passage il disperse dans toutes les directions la lumière bleue du Soleil bien plus que la rouge […] Au coucher du Soleil, sa lumière traverse tellement d’air que le bleu a été dispersé ailleurs
Blue light is scattered in all directions by the tiny molecules of air in Earth's atmosphere. Blue is scattered more than other colors because it travels as shorter, smaller waves. […] As the Sun gets lower in the sky, its light is passing through more of the atmosphere to reach you. Even more of the blue light is scattered, allowing the reds and yellows to pass straight through to your eyes.
Traduction de la rédaction La lumière bleue est dispersée dans toutes les directions par les minuscules molécules d’air de l’atmosphère terrestre. Le bleu est dispersé davantage que les autres couleurs parce qu’il voyage sous forme d’ondes plus courtes, plus petites. […] À mesure que le Soleil descend dans le ciel, sa lumière traverse davantage d’atmosphère pour vous parvenir. Une part encore plus grande de la lumière bleue est dispersée, ce qui laisse les rouges et les jaunes arriver en ligne droite jusqu’à vos yeux.
Source NASA, « Why Is the Sky Blue? », NASA Space Place, mis à jour le 29 août 2022, rubriques « It’s easy to see that the sky is blue. Have you ever wondered why? » et « What makes a red sunset? ».
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Références bibliographiques
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- Bacon, Francis, Novum Organum, Londres, 1620, livre II, domaine public (les instantiae crucis).
- Bohren, Craig F. et Clothiaux, Eugene E., Fundamentals of Atmospheric Radiation, Wiley, 2006, en bibliothèque (la diffusion de la lumière par l’air, le bleu du ciel et le rouge du couchant).
- Fara, Patricia, « Newton Shows the Light: A Commentary on Newton (1672) », Philosophical Transactions of the Royal Society A, vol. 373, 20140213, 2015, en accès libre (le prisme acheté à la foire ; l’usage de deux prismes successifs et de l’écran percé ; les adversaires visés ; la réception contestée de l’expérience). https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4360081/
- Flood, Raymond et Wilson, Robin, « Isaac Newton: life, labours and legacy », conférence, Gresham College, 28 septembre 2020, transcription, en accès libre (la naissance à Woolsthorpe le jour de Noël 1642 et la ferme familiale ; la peste qui ferme l’université de Cambridge à l’été 1665 et le retour dans le Lincolnshire). https://www.gresham.ac.uk/sites/default/files/2020-09-28_FloodWilson_Newton-T.pdf
- Hooke, Robert, Micrographia, Londres, 1665, domaine public (l’expression experimentum crucis).
- Martin, Alan, « Colour Science », dans Collins, Wayne, Hass, Alex, Jeffery, Ken, Martin, Alan, Medeiros, Roberto et Tomljanovic, Steve, Graphic Design and Print Production Fundamentals, BCcampus, 2015, section 4.2, en accès libre (la couleur comme événement qui exige la rencontre de l’objet, de la lumière et de l’observateur). https://opentextbc.ca/graphicdesign/chapter/colour-science/
- NASA, « Why Is the Sky Blue? », NASA Space Place, mis à jour le 29 août 2022, en accès libre (la lumière bleue dispersée dans toutes les directions plus que les autres couleurs ; le rouge du couchant, quand la lumière traverse davantage d’atmosphère). https://spaceplace.nasa.gov/blue-sky/en/
- NASA, Science Mission Directorate, « Wave Behaviors », Tour of the Electromagnetic Spectrum, 2010, en accès libre (l’absorption : la lumière absorbée fait vibrer les molécules et échauffe l’objet ; les objets sombres absorbent davantage). https://science.nasa.gov/ems/03_behaviors
- Nassau, Kurt, The Physics and Chemistry of Color, Wiley, 2001, en bibliothèque (la couleur des objets comme rencontre entre lumière, matière et œil).
- Newton, Isaac, « A Letter of Mr. Isaac Newton… Containing His New Theory about Light and Colors », Philosophical Transactions of the Royal Society, vol. 6, n° 80, 1672, p. 3075-3087, en accès libre (la chambre obscurcie et le trou dans le volet ; les deux planches percées ; le second prisme ; la rotation du premier prisme pour faire défiler les couleurs ; le lien entre couleur et déviation). https://www.newtonproject.ox.ac.uk/view/texts/normalized/NATP00006
- Newton, Isaac, Opticks, Londres, 1704, livre I, domaine public (la version développée, avec les dessins des deux prismes et la recomposition du blanc). Traduction française : Optique, Christian Bourgois, 1989.
- O’Connor, John J. et Robertson, Edmund F., « Isaac Newton », MacTutor History of Mathematics, University of St Andrews, janvier 2000, en accès libre (la naissance le jour de Noël 1642 ; la peste qui ferme l’université à l’été 1665 et le retour dans le Lincolnshire). https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Newton/
- Pascal, Blaise, Récit de la grande expérience de l’équilibre des liqueurs, Paris, 1648, domaine public (l’ascension du Puy de Dôme par Florin Périer).
- Science Learning Hub, « Light and Shadows », en accès libre (la propagation rectiligne et la formation des ombres). https://www.sciencelearn.org.nz/resources/2771-light-and-shadows
- Science Learning Hub – Pokapū Akoranga Pūtaiao, « Colours of light », Université de Waikato, 4 avril 2012, mis à jour le 24 avril 2019, en accès libre (un objet rouge absorbe les autres longueurs d’onde et ne renvoie que le rouge). https://www.sciencelearn.org.nz/resources/47-colours-of-light
- Shapiro, Alan E., « The Gradual Acceptance of Newton’s Theory of Light and Color, 1672-1727 », Perspectives on Science, vol. 4, 1996, p. 59-140, accès payant (pourquoi l’expérience n’a pas convaincu tout de suite).
- Westfall, Richard S., Never at Rest: A Biography of Isaac Newton, Cambridge University Press, 1980, en bibliothèque (les années de peste, le dispositif, le débat avec Hooke).
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