Optique-physique: Pourquoi y a-t-il des arc-en-ciel à la surface des CDROMs ?

[amazighe15]

Vous n'aurez pas manqué de remarquer que les CD audio, CD-ROM et autres DVD donnent lieu à l'apparition d'un arc-en-ciel lorsqu'il sont éclairés de lumière.

Tout comme les gouttes d'eau de pluie en suspension dans l'air, les CD sont capables de décomposer la lumière en ses différentes composantes de couleur.
La lumière blanche produite par le soleil est constituée de l'ensemble de toutes les couleurs dont la somme forme le blanc (on parle de synthèse additive des couleurs). Les photons - petites particules de lumière - transportent chacun une couleur déterminée. Comme ils sont produits dans les mêmes proportions et au même instant, les photons se mélangent pour former la lumière blanche. Un photon peut être considéré comme une particule ou bien comme une onde (on parle de dualité onde-corpuscule). Une onde se caractérise par sa longueur d'onde. Le bleu a une longueur d'onde de 446 nm (446 nanomètre c'est-à-dire 10-9 mètre ou encore 0,000000001 mètre) alors que le rouge possède une longueur d'onde de 750 nm. Ainsi à chaque couleur est associée un longueur d'onde particulière.

Les gouttelette d'eau ne sont pas les seules à être capables de décomposer la lumière, les réseaux le peuvent aussi. Un réseau est un support plat et lisse composé de sillons très fins et rapprochés (de l'ordre de la centaine de sillons par millimètre) et équidistants.
Or un CD est une surface plane très lisse et composée 22188 pistes gravée en spirales. En réalité, tout comme sur les disques vinyles de nos grands parents, il s'agit d'une seule piste concentrique mais laissant apparaître 22188 sillons adjacents. La surface gravée d'un CD est d'environ 10 cm, ce qui nous fait environ 200 sillons par mm. Nous avons ainsi un réseau décomposant la lumière.

C'est donc la nature microscopique de la surface des CD qui décompose la lumière blanche en son spectre des couleurs de l'arc-en-ciel.