Les spectres de la lumière

1. La lumière blanche2. les spectres d’émission3. les spectres d’absorption

La lumière blancheLa lumière blanche

• Source : lumière blanche – spectre continuSource : lumière blanche – spectre continu

La lumière blancheLe spectre obtenu est le suivant:

Toutes les couleurs sont visibles donc il y en a une infinité

Le spectre de la lumière blanche est formé d’une infinité de couleurs

Le spectre de la lumièreLe spectre de la lumière

En physique, les lumières (les couleurs) sont appelées des radiations monochromatiques.

A chaque radiation monochromatique, on associe une grandeur appelée la longueur d’onde. Cette longueur d’onde est souvent exprimée en nanomètre (nm)

1 nm = 1.10-9 m

Le spectre des gazLe spectre des gaz

Spectre continu d’un gaz à haute pression

Fortement chauffé, un corps émet un rayonnement dont le spectre est continu

Le spectre des gazLe spectre des gaz

• Quand on chauffe Quand on chauffe un corps de plus en un corps de plus en plus, on obtient les plus, on obtient les spectres suivants:spectres suivants: La

température augmente

Plus la température s’élève, plus le spectre d’émission s’enrichit de radiations vers le bleu donc la couleur de la lumière change donc sa longueur d’onde m

Cette longueur d’ondem permet d’obtenir la température grâce à la relation:

Tm 2900

T: température absolue en degré Kelvin (K)

T = (°C)+273

m en µm

Le spectre des gazLe spectre des gaz• Intérêt:Intérêt:

Si on connaît la Si on connaît la couleur de la couleur de la lumière émise par lumière émise par une étoile on peut une étoile on peut trouver sa trouver sa températuretempératureExemple: le Soleil émet essentiellement des radiations

jaunes dont la longueur d’onde est m = 480 nm = 0,480 µm

La température de surface du Soleil sera donc:

Coùd

KT

57682736041'

6041480,0

2900

Spectre discontinu d’un gaz à basse pression

Le spectre des gaz: spectre Le spectre des gaz: spectre d’émissiond’émission

Le spectre d’un gaz chauffé à basse pression est formé de raies colorées. On dit qu’il est discontinu.

Le spectre des gaz: spectre Le spectre des gaz: spectre d’émissiond’émission

Voici les spectres d’émission de quelques corps purs:

Le spectre des gaz: spectre Le spectre des gaz: spectre d’émissiond’émission

• Chaque corps possède son propre Chaque corps possède son propre spectre.spectre.

• Si on obtient le spectre d’émission de Si on obtient le spectre d’émission de la lumière d’une étoile on pourra la lumière d’une étoile on pourra savoir de quoi elle est faitesavoir de quoi elle est faite

Spectre d’absorptionSpectre d’absorption

Si on fait passer de la lumière blanche à travers un gaz à basse pression, puis que la lumière traverse un prismeon obtient le spectre de la lumière blanche avec des raies sombres. C’est un spectre d’absorption (présence de raies sombres)

Spectre d’absorption de Spectre d’absorption de l’hydrogènel’hydrogène

Spectre d’émission de l’hydrogène

Comparons les spectres d’émission et d’absorption du même gaz: l’hydrogène

Les raies d’émission et d’absorption sont les mêmes. (mêmes positions)

Une entité chimique ne peut absorber que les radiations qu’elle peut émettre.

Le spectre des solutionsLe spectre des solutions

Spectre obtenu pour une solution jaune

Spectre de la lumière blanche

Le spectre des solutionsLe spectre des solutions

• Dans le cas des solutions, on obtient Dans le cas des solutions, on obtient des spectres d’absorption formés de des spectres d’absorption formés de bandes d’absorptionbandes d’absorption