La lumière visible Comment l’exploiter ? Laser Spectrophotométrie

Spectre de la lumière visible La lumière visible, c’est quoi ? C’est une onde électromagnétique composée d’une infinité de radiations colorées s’étalant d’environ 400 à 800 nm Spectre de la lumière visible

La lumière visible, c’est la lumière qui est perçue par l’œil humain. A savoir, L’oeil humain est capable de percevoir environ 20 000 nuances de couleur. Question : Peut-on reproduire simplement les couleurs du monde ? - Les écrans plats restituent les images colorées à partir de 3 diffèrentes sortes de pixels : BLEU, ROUGE, VERT Ces trois lumières colorées sont dites primaires. Leur addition reconstitue la lumière blanche. Ajoutées deux à deux, elles donnent les 3 couleurs complémentaires : CYAN, JAUNE, MAGENTA

Couleurs primaires & couleurs complémentaires B V R Couleurs dites primaires C M J Couleurs complémentaires Toutes le nuances peuvent être obtenues par le jeu de 3 couleurs dites couleurs primaires. B V R Couleurs primaires & couleurs complémentaires A retenir : En face de chaque couleur se trouve sa couleur complémentaire

Ou encore

Une première application La spectrophotométrie C’est quoi ? C’est une technique précise qui permet de connaître la concentration d’une solution transparente colorée par l’analyse des radiations absorbées.

Il manque des bandes colorées… Les solutions colorées asborbent la lumière ? En partie seulement ! Voici quelques Spectres d’absorption : Il manque des bandes colorées… Elles sont remplacées par des larges bandes noires ! La solution A a absorbé les radiations vertes La solution B a absorbé les radiations violet - bleu La solution C a absorbé les radiations jaune et rouge

A retenir: Une solution transparente colorée traversée par une lumière blanche va absorber certaines radiations colorées composant cette lumière. Il va alors apparaître une bande noire sur le spectre d’absorption. Ces bandes noires correspondent aux paquets de radiations absorbées. Les radiations colorées absorbées sont les couleurs complémentaires de la couleur de la solution analysée. Application, dans l’exemple La solution A a absorbé les radiations vertes, la couleur complémentaire du vert est magenta, donc la solution colorée sera perçue violette La solution B a absorbé les radiations violet – bleu, la couleur complémentaire du bleu-violet est jaune-vert donc la solution colorée est jaune-vert. La solution C a absorbé les radiations jaune et rouge, la couleur complémentaire du jaune-rouge est bleu-cyan, donc la solution colorée est perçue par notre œil en bleu-cyan.

Principe du spectrophotomètre Cuves contenant les solutions transparentes colorées : les échantillons Un spectrophotomètre A Principe du spectrophotomètre

Radiations absorbées

Courbes d’absorbance (ou d’absorption) Exemple 1 Absorption maximale dans les rouge

Courbes d’absorbance (ou d’absorption)

Courbes d’absorbance (ou d’absorption) Exemple 2 Bande d’absorption entre 375 et 475 nm : le violet bleu est absorbé

Lien entre courbe d’absorbance et spectre d’absorption A retenir : Un pic de la courbe correspond à : - une zone de radiations absorbée par la solution, et donc, - à une bande noire sur le spectre.

Courbes d’absorption de deux solutions de permanganate de potassium de concentrations diffèrentes  A et C sont proportionnelles A= k x C (loi de Beer-Lambert)

Conclusion : l’absorption d‘une solution colorée dépend : de la longueur de la lumière qui la traverse, de sa couleur perçue de sa concentration

Autre application : Le L.A.S.E.R. Lumière visible : Autre application : Le L.A.S.E.R. (acronyme de l'anglais : « Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation » ) Démonstration de laser hélium-néon à l’université de pierre et Marie Curie

Une lumière monochromatique « Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation » en français : « amplification de la lumière par émission stimulée de rayonnement » Lumière du Laser : Une lumière monochromatique

Brûler les tâches brunes Les qualités du rayon LASER : Très directif -> grande précision Énergétique -> efficacité d’incision Visible Quelques applications du LASER : - Métrologie - Industrie métallurgique - Industrie textile - Médecine (exemples : brûler les tissus cancéreux chirurgie réfractive dermatologie Découpage de la cornée Brûler les tâches brunes

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