Leçons de niveau 11

Exploration de l'espace/Les messages de la lumière

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Les messages de la lumière
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Chapitre no 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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Comment la lumière est-elle émise ?[modifier | modifier le wikicode]

Par incandescence[modifier | modifier le wikicode]

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 toutes 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, flammes, incandescence d'un métal en fusion ou de lave solide, lampe à gaz haute pression.

Par un gaz[modifier | modifier le wikicode]

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. Exemple : lampe à vapeur de sodium ou de mercure utilisées pour l'éclairage public. 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 portant le gaz à une température élevée. Ainsi le spectre est caractéristique de l'élément chimique du gaz. [Dessins]

Comment la lumière est-elle absorbée ?[modifier | modifier le wikicode]

Par une solution[modifier | modifier le wikicode]

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.

Par un gaz[modifier | modifier le wikicode]

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 longueurs d'ondes que celles du spectre d'émission.

Lumière du soleil[modifier | modifier le wikicode]

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.