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Chapitre 14

Spectres lumineux13.1 Lumière visible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

13.2 Sources de lumière et spectres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35

13.2.1 Émission par un corps : spectre continu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35

13.2.2 Émission par une entité : spectre de raies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35

34Chapitre 14.Spectres lumineuxL

alumière est une onde dite électromagnétique. Elle est composée de plusieurs couleurs, et même

d"autres ondes invisibles telles que les rayons gamma, rayons X, ultraviolets, infrarouges, mi-

croondes et ondes radios. Nous nous intéressons dans ce chapitre à la lumière visible et introduisons

la notion de spectre lumineux, sorte de décomposition de la lumière permettant de définir les couleurs

présence dans les rayons d"une source lumineuse.Objectifs •Caractériser le spectre du rayonnement émis par un corps chaud. •Caractériser un rayonnement monochromatique par sa longueur d"onde dans le vide ou dans l"air. •Exploiter un spectre de raies.13.1 Lumière visible

La lumière visible est une petite partie d"une plus grande famille : lesondes électromagnétiques.

Chaque onde électromagnétique est caractérisée par ce que l"on appelle sa longueur d"onde, notéeλ,

qui s"exprime mètre. L"ensemble de ces longueurs d"ondes constitue lespectre électromagnétique.Lumière visible

Lalumièrereprésente la partievisibledu spectre électromagnétique, c"est à dire celle que

l"oeil humain est capable de détecter. Les couleurs décrivent l"arc en ciel du violet au rouge. Le

domaine de longueur d"ondeλcorrespondant est le suivant :

λ?[400 nm ; 800 nm]Figure 13.1- Spectre électromagnétique.Poisson Florian Spécialité Physique-Chimie Seconde

13.2.Sources de lumière et spectres3513.2 Sources de lumière et spectres

13.2.1 Émission par un corps : spectre continuÉmission par un corps chaud : spectre continu

Lorsqu"un corps est chauffé, il émet des ondes électromagnétiques. Si la température est suf-

fisante, comme pour les étoiles, alors le maximum d"intensité émis est situé dans le domaine

visible du spectre électromagnétique. Le spectre d"une telle lumière est unspectre continu, c"est-à-dire un dégradé progressif affichant toutes les couleurs du violet au rouge. Plus la température est élevée, plus le maximum d"intensité se déplace du rouge

vers le bleu.Figure 13.2- Évolution du spectre continu d"un corps chaud en fonction de la température (Source)

13.2.2 Émission par une entité : spectre de raiesÉmission par une entité : spectre de raies

Contrairement aux corps chauds, lorsqu"une entité est chauffée (comme dans un gaz chaud), elle ne peut émettre que certaines radiations. Le spectre obtenu n"est plus un spectre continu mais unspectre de raies. Seules les longueurs d"ondes émise apparaissent sous forme de raies

fines colorées sur un fond noir.Remarque:Si le spectre présente une seule raie, on dit alors que la source estmonochromatique

(une seule couleur).Figure 13.3- Exemples de spectres de raies émis par du cadmium et du mercure. (Source)Spécialité Physique-Chimie Seconde Poisson Florian

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