Chapitre 3 : Spectres lumineux⚓︎
I - Décomposition de la lumière blanche⚓︎
A savoir
La décomposition de la lumière blanche par un prisme, un réseau ou un analyseur de spectre produit une figure lumineuse appelée spectre de la lumière blanche.
Ce spectre est un spectre continu, qui est composé d’une infinité de radiations lumineuses monochromatiques (une seule couleur) allant du violet au rouge. On caractérise une radiation lumineuse par sa longueur d’onde dans le vide ou dans l’air notée λ (lambda) s’exprimant en nanomètres (\(1 nm = 10^{–9} m\)).
La lumière blanche est composée des radiations dont les longueurs d’onde les longueurs d’onde sont comprises entre 400nm (violet) et 800nm (rouge) : c’est une lumière polychromatique.
II - Lumière et température⚓︎
A savoir
Un corps chaud émet un rayonnement d’origine thermique dont le spectre est continu. La couleur de la lumière émise par un corps chaud dépend de la température de ce corps.
Quand la température du corps est élevée, son spectre d’émission s’enrichit vers le violet, et la lumière émise est blanche.
Quand la température du corps est basse, les radiations violettes et bleues disparaissent de son spectre d’émission et la lumière émise est orangée
Sur l’exemple ci-dessous T1 < T2 < T3 : Plus la température augmente plus le spectre s’enrichit vers le violet
Application : La couleur des étoiles
Si une étoile paraît blanche ou bleue sa température de surface est élevée. Si elle apparaît jaune ou orangée sa température de surface est basse
III - Spectres de raies d'émission⚓︎
A savoir
Lorsqu’un gaz à basse pression est soumis à une décharge électrique ou à une forte température, il émet de la lumière dont le spectre est discontinu : on parle de spectre de raies d’émission.
Ce spectre d’émission est constitué de raies colorées, chacune étant associée à une radiation monochromatique de longueur d’onde bien précise.
Chaque entité chimique possède un spectre de raies d’émission spécifique qui permet de l’identifier grâce au longueurs d’ondes du spectre.
Exemple :
Le spectre de raies d’émission du sodium présente 2 raies caractéristiques jaunes pour les longueurs d’ondes \(λ_1=589nm\) et \(λ_2=589,6nm\) qui permettent de l’identifier.
