Savoir qu'un corps chaud émet un rayonnement continu, dont les propriétés Repérer, par sa longueur d'onde dans un spectre d'émission ou d'absorption une
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Les étoiles :
spectres de raies. les propriétés dépendent de la température. on et comparer ces spectres à celui de la lumière blanche. monochromatique. Interpréter le spectre de la lumière émise par une étoile : température de surface et entités chiConnaître la composition chimique du Soleil.
H IHV VSHŃPUHV G·pPLVVLRQB
1) Le spectroscope.
Pour décomposer la lumière émise par une source lumineuse, on peut utiliser un spectroscope. Le spectroscope est
ŃRQVPLPXp G·XQH IHQPH SMU OMTXHOOH OM OXPLqUH UHQPUH G·XQ SULVPH RX G·XQ UpVHMXTXL GpŃRPSRVH OM OXPLqUH HP G·XQ
On appelle spectre d'émission le spectre obtenu directement à partir d'une source de lumière.
*réseau : support transparent sur lequel se trouvent des traits parallèles et équidistants opaques.
2) Les spectres continus.
a) Expérience6L RQ GpŃRPSRVH MYHŃ XQ UpVHMX OM OXPLqUH NOMQŃOH pPLVH SMU OM OMPSH G·XQ UpPURSURÓHŃPHXU RQ RNPLHnt
La lumière blanche est polychromatique. Chaque nuance colorée de son spectre correspond à une radiation
monochromatique. b) Spectre continu et température.3 6SHŃPUHV GH UMLHV G·pPLVVLRQB
8Q JM] VRXV IMLNOH SUHVVLRQ H[ŃLPp SMU GHV GpŃOMUJHV pOHŃPULTXHV pPHP GHV UMGLMPLRQV OXPLQHXVHV GH ORQJXHXUV G·RQGH
caractéristiques a) Spectre de la lumière émise par une lampe à vapeur de sodium (Na).GMQV ŃHPPH OMPSH LO \ M GHV MPRPHV GH VRGLXP j O·pPMP JM]HX[ TXL pPHPPHQP GH OM OXPLqUH j OM VXLPH GH GpŃOMUJHV
électriques. Avec le spectroscope (SPID-HR) on peut observer le spectre de la lumière émise. HO V·MJLP G·XQ spectre
GH UMLHV G·pPLVVLRQB Voir ci-dessous le spectre connu du sodium.4X·RNVHUYH-t-on effectivement avec le SPID-HR ?
b) Spectre de la lumière émise par une lampe à vapeur d'hélium (He).Cette lampe contient des atomes d'hélium j O·pPMP JM]HX[ TXL pPHPtent la lumière à la suite de décharges électriques.
A quelle longueur d'onde correspond chaque raie ? Compléter le tableau ci-dessous.Couleur
Longueur
G·RQGH QP
Ń $XPUHV VSHŃPUHV GH UMLHV G·pPLVVLRQ.
Spectre de raies d'émission du strontium
Spectre de raies d'émission du calcium
d) Quelles informations peut-RQ PLUHU GH O·RNVHUYMPLRQ GHV UMLHV G·XQ VSHŃPUH ? Voir le Wiki suivant : http://wiki.scienceamusante.net/index.php?title=Flammes_color%C3%A9esII Les spectres d'absorption
) Comment est modifié le spectre de la lumière blanche quand celle-ci traverse une solution colorée ?
Dispositif expérimental :
La soXUŃH GH OXPLqUH NOMQŃOH HVP ŃRQVPLPXpH SMU OM OMPSH G·XQ UpPURSURÓHŃPHXUB Deux morceaux de carton placés sur le rétroprojecteur simulent une fente.8Q UpVHMX HVP XQ V\VPqPH GLVSHUVLI TXL SHUPHP G·RNPHQLU OH VSHŃPUH GH OM OXPLqUH NOMQŃOH TXL OH PUMYHUVH Hn fait deux
VSHŃPUHV V\PpPULTXHV GH SMUP HP G·MXPUH O·LPMJH GH OM IHQPHB Un miroir incliné à 45° permet de visualiser ce spectre sur un mur.Placez successivement sur le rétroprojecteur les solutions colorées ci-dessous de façon à ce que la lumière blanche
les traverse.Solution de sirop de menthe :
1- Quelle est la couleur de la solution ?
2- Dessinez le spectre observé.
3- Un tel spectre est qualifié de VSHŃPUH G·MNVRUSPLRQ. Justifiez cette appellation.
4- Quelles sont les radiations absorbées par la solution ?
5- Quelle lumière colorée obtient-on en superposant les radiations absorbées ?
6- Que peut-on dire de la couleur de la solution et de la couleur de la lumière absorbée ?
Solution de permanganate de potassium :
1- Quelle est la couleur de la solution ?
2- Dessinez le spectre observé.
3- Quelles sont les radiations absorbées par la solution ?
4- Quelle lumière colorée obtient-on en superposant les radiations absorbées ?
) Comment est modifié le spectre de la lumière blanche quand celle-ci traverse un gaz froid ? Voir le film suivant : https://www.youtube.com/watch?v=oWNyzM2oN30GX ŃOORUXUH GH VRGLXP VHO pPp GLVVRXV GMQV GH O·MOŃRRO SXLV OM VROXPLRQ RNPHQXe a été placée dans un bol avec un coton
imbibé puis allumé. La lumière blanche traverse la flamme colorée.Observez le spectre de la lumière transmise par la flamme (vers 2min20s). Dessinez le spectre obtenu.
Quelle particularité présente ce spectre par rapport à celui de la lumière blanche ? Un tel spectre est appelé VSHŃPUH G·MNVRUSPLRQ de raies. Justifiez cette appellation.FOMTXH UMLH G·MNVRUSPLRQ HVP ŃMUMŃPpULVp SMU XQ QRPNUH MSSHOpH ORQJXHXU G·RQGH GMQV OH YLGH HP QRPp SMU OM
lettre grecque lambda . Utilisez le logiciel CHROMA (dossier Sciences Physiques du bureau) - Spectres - et
cherchez lM ORQJXHXU G·RQGH de la raie caractéristique du sodium (Na). FRPSMUH] OH VSHŃPUH G·MNVRUSPLRQ GX VRGLXP j VRQ VSHŃPUH G·pPLVVLRQBQue pouvez-YRXV GLUH GHV ORQJXHXUV G·RQGHV GHV UMLHV G·pPLVVLRQ HP GHV UMLHV G·MNVRUSPLRQ GX VRGLXP ?
III Application des spectres j O·MVPURSO\VLTXH. Comment utiliser la OXPLqUH UHoXH G·XQH pPRLOH SRXU
déterminer certaines de ses caractéristiques ?1) Etoiles et couleurs.
F·HVP XQH OLVPRLUH GH température j OM VXUIMŃH GH O·MVPUHB IH IHU GMQV OM IRUJH GHYLHQP URXJH TXMQG VM PHPSpUMPXUH
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