Exploration de l'espace/Les messages de la lumière

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Les messages de la lumière
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Chapitre 4
Leçon : Exploration de l'espace
Chap. préc. : Décomposition de la lumière et réfraction


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Exploration de l'espace/Les messages de la lumière
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Sommaire

[modifier] Comment la lumière est-elle émise ?

[modifier] Par incandescence

Un corps très chaud émet de la lumière : c'est l'incandescence, de spectre continu. Quand on observe la lumière blanche thermique (d'une lampe à filament ou du soleil), on observe un spectre continu sur toute les longueurs d'ondes visibles de 700 nm à 400 nm. Plus le corps est chaud, plus le spectre s'enrichit vers le bleu – violet (principe du pyromètre) Exemple: soleil et étoiles, falmmes, incandescence d'un métal en fusion ou de lave solide, lampe à gaz haute pression.

[modifier] Par un gaz

Lorsqu'on soumet un gaz à faible pression contenu dans une ampoule à une tension électrique élevée (décharge), celui-ci émet une lumière avec un spectre de raie. Exemplle : lampe à vapeur de sodium ou de mercure utilisés pour l'éclairage publique. Les raies et leurs longueurs d'ondes sont caractéristiques du gaz contenu dans l'ampoule. [Dessins] La décharge électrique donne de l'énergie à un atome de gaz --> atome excité. Par désexcitation radiative, l'électron rejoint son niveau d'énergie le plus stable et émet de la lumière correspondante. L'excitation peut également se faire en prtant le gaz à une température élevée. Ainsi le spectre est caractéristique de l'élément chimique du gaz. [Dessins]

[modifier] Comment la lumière est-elle absorbée ?

[modifier] Par une solution

Une solution absorbe toute une bande de couleur et laisse passer le reste du spectre. Ainsi la couleur de la solution est due à ce qui n'est pas absorbé. Il manque des couleurs, il s'agit donc d'un spectre d'absorption; Cette absorption se fait par bande :ce spectre de bande d'absorption permet d'identifier les espèces chimiques contenues dans la solution.

[modifier] Par un gaz

Cette fois-ci, l 'atome de gaz absorbe les radiations qui permettent à ses électrons de passer à un niveau d'énergie supérieur. Ces radiations correspondent aux mêmes longuers d'ondes que celles du spectre d'émission.

[modifier] Lumière du soleil

On peut analyser le spectre de la lumière du soleil comme un objet incandescent pour obtenir sa température de surface. ~ 5500°C .

On y trouve également des raies d'absorption correspondant à l'hélium et l'hydrogène.