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LES SPECTRES LUMINEUX. I. Lumière blanche et lumière monochromatique. 1. Les spectres lumineux Expérience historique de Newton en 1666 sur la décomposition.

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1 LES SPECTRES LUMINEUX

2 I. Lumière blanche et lumière monochromatique. 1. Les spectres lumineux Expérience historique de Newton en 1666 sur la décomposition de la lumière en ses différentes couleurs, ses différentes radiations.

3 I. Lumière blanche et lumière monochromatique. 1. Les spectres lumineux Lumière blanche écran prisme fente Observations :* Déviation de la lumière. * Etalement de la lumière en plusieurs couleurs. lumière rouge écran prisme LASER Observations :* Déviation de la lumière. * Obtention dun seul point lumineux.

4 I. Lumière blanche et lumière monochromatique. 3. La longueur donde : 3. La longueur donde : λ λ (nm) Domaine du visible UVIR

5 II. Lumière émise et température. Un solide chauffé à :- 850°C émet une lumière rouge : Un solide chauffé à :- 850°C émet une lumière rouge : °C émet une lumière jaune : °C émet une lumière blanche : =>Csq : La couleur du spectre continu nous renseigne sur la température de la source lumineuse. quand la température augmente, le spectre senrichit progressivement vers le violet, vers les longueurs donde courtes. La couleur de la lumière émise et donc son spectre dépend de la température dun corps : quand la température augmente, le spectre senrichit progressivement vers le violet, vers les longueurs donde courtes.

6 1-Quel est le point commun entre toutes ces photos ? 2-Daprès vous quel(s) facteur(s) influe(nt) sur la couleur ? 3-Essayez de classer ces photos par ordre de température croissante ?

7 III. Le spectre de raies. Ex : Spectre démission du gaz sodium (Na) sous faible pression Ce sont les spectres obtenus à partir délément chimique. Le nombre de radiation est limité. =>Csq : Les =>Csq : Les spectres de raies (démission ou dabsorption) sont caractéristiques de lentité chimique présente dans le gaz. Ils permettent donc didentifier latome ou lion analysé. Une entité chimique (atome ou ion) émet toujours les mêmes radiations lumineuses. Une entité chimique (atome ou ion) émet toujours les mêmes radiations lumineuses. Ex : Spectre dabsorption du gaz sodium Une entité chimique, atome ou ion, ne peut absorber que les radiations lumineuses quelle peut émettre. Une entité chimique, atome ou ion, ne peut absorber que les radiations lumineuses quelle peut émettre..

8 III. Le spectre de raies. En faisant la somme des spectres dabsorption et démission, on retrouve le spectre de la lumière blanche. Les deux spectres sont dits complémentaires. +

9 IV. Etude de la lumière provenant des étoiles. Le spectre dune étoile possède un fond continu entrecoupé de nombreuses raies sombres. Les spectres diffèrent dune étoile à lautre par : - la couleur dominante du fond continu, - la position des raies sombres. Ex du spectre dune étoile vu avec un spectroscope de qualité

10 IV. Etude de la lumière provenant des étoiles. 1. Fond continu et température Que nous apprend la couleur de la lumière émise par une étoile ? Que nous apprend la couleur de la lumière émise par une étoile ? La lumière émise a une couleur dominante identique à celle de son spectre. La connaissance de la couleur du spectre permet de déterminer la température de la source lumineuse. => On peut donc connaître la température dune étoile à partir de sa couleur ! Bételgeuse dOrionSoleilSiriusRigel dOrion Couleurrougejauneblanchebleue Température de surface °C5 700 °C °C °C Gaz chaud condensé 10 7 °C photosphère (surface de létoile) 10 3 °C atmosphère de létoile (gaz sous faible pression) On remarque une nouvelle fois que lorsque la température augmente, la couleur tend vers le violet, vers les courtes longueur donde (plus énergétiques donc …).

11 La lumière dune étoile est émise par sa surface (gaz chaud sous forte pression). Cette lumière traverse latmosphère de létoile composée de plusieurs gaz sous faible pression. La lumière dune étoile est émise par sa surface (gaz chaud sous forte pression). Cette lumière traverse latmosphère de létoile composée de plusieurs gaz sous faible pression. ==> absorption de radiations, ==> raies noires dabsorption sur le spectre continu de létoile. La position des raies sombres permet de déterminer les entités chimiques présentes dans latmosphère La position des raies sombres permet de déterminer les entités chimiques présentes dans latmosphère ==> détermination de sa composition chimique. Ex : Le Soleil est essentiellement composé dhydrogène H et dhélium He. (92 % et 7,8 %) 3. Raies dabsorption et composition IV. Etude de la lumière provenant des étoiles.

12 Conclusion Fraunhofer En 1814, le physicien allemand Joseph Von Fraunhofer remarque la présence de raies noires dans le spectre du Soleil. Gustav Kirchhoff mesure la longueur d'onde de plusieurs milliers de ces raies et montre qu'elles coïncident avec celles, émises par diverses entités chimiques : hydrogène, calcium, cuivre, fer, zinc … Il publie, en 1861, le premier atlas du système solaire.

13 Dispersion de la lumière par un prisme

14 Couleurs primaires utilisées en vidéoprojection

15 Larc-en-ciel


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