S'abonner
decoration
decorationdecoration

Spectres d'émission

Vitesse de propagation de la lumière

Remarque

C’est une notion déjà vue au collège qu’il est nécessaire de repréciser au lycée.

Définition

La valeur cc de la vitesse de propagation de la lumière est constante dans le vide. Dans le vide et l’air elle vaut environ :

c=3,00108m.s1c = 3,00*10^8 m.s^{-1}

Remarque

La valeur exacte de la vitesse de la lumière est c=2,99792458m.s1c=2,99792458 m.s^{-1}.

La lumière blanche

Lumière et longueur d'onde

Propriété

La lumière blanche peut être dispersée à l’aide d’un prisme, d’un réseau ou même d’une goutte d’eau.

Il en résulte une figure lumineuse appelée spectre de la lumière blanche (étudié pour la première fois par Newton). Ce spectre est dit continu car il ne manque aucune composante colorée.

Spectre de la lumière blanche

Spectre de la lumière blanche

Propriété

Chaque composante colorée du spectre de la lumière blanche correspond à une radiation monochromatique (une seule couleur).

Une radiation est caractérisée par sa longueur d’onde λ\lambda (dit lambda), généralement exprimée en nanomètre (nmnm).

L’humain ne voit que les radiations de la lumière blanche, c’est-à-dire les radiations comprises entre 400nm400 nm (violet) et 800nm800nm (rouge).

Définition

Pour λ<400nm\lambda<400nm, ce sont les ultraviolets (UV).

Pour λ>800nm\lambda>800nm ce sont les infrarouges (IR).

Lumière et température de surface d’un corps chaud

Propriété

Tout corps chauffé peut émettre de la lumière.

Emission de lumière par un corps chaud

Propriété

Le spectre de la lumière émise par un corps chaud est continu.

Sa composition en couleur et son intensité dépendent de la température de surface de ce corps.

La radiation émise avec le maximum d’intensité dépend de la température de surface du corps. Le spectre est plus lumineux et s’enrichit en violet quand la température de surface augmente.

Spectre de lumière émise.

Spectre de lumière émise.

Les spectres de raies d’émission

Définition

Un gaz excité dans une lampe émet de la lumière, c’est le cas des « tubes néon » et des lampes fluo compactes.

Le spectre de cette lumière n’est pas continu. On parle de spectre de raies d’émission, car il est composé de raies colorées sur un fond noir.

Chaque raie colorée correspond à une radiation de la lumière émise par l’entité chimique.

Exemples de spectres de raies d'émission

Exemples de spectres de raies d'émission

Propriété

Les radiations émises par une entité chimique sont caractéristiques de cette entité.

Dans un spectre de raies d’émission, les longueurs d’onde des raies permettent alors d’identifier l’entité.

lumix

Il est possible d’obtenir un spectre d’émission avec les moyens classiques (prisme, réseau, ...) mais aussi grâce à un spectrophotomètre qui rendra compte de l’intensité de la lumière selon la longueur d’onde (sous forme de pics).

Spectre de raies d'émission obtenu avec un spectrophotomètre
Commentaires