Definition: Le spectre d’une lumiere correspond a l’ensemble des lumieres “pures” qu’elles contient, chacune des lumieres “pures” etant caracterisee par sa couleur (s’il s’agit de lumiere visible) et via sa longueur d’onde.

Notre spectre va etre visualise:

  • le plus souvent sous forme d’une bande ou apparaissent toute nos lumieres coloree presentes disposees sur un axe horizontale de longueurs blackchristianpeoplemeet sur pc d’onde croissantes (par consequents les lumieres violettes seront a gauche et les rouge a droite)
  • sous forme d’un graphique appele profil spectral presentant l’intensite lumineuse (en ordonnee) en fonction de la longueur d’onde (en abscisses) mais cette categorie de representation surtout utilise en astrophysique pour analyser la lumiere des etoiles

Notre spectroscope

Un spectroscope est un appareil qui permet de visualiser un spectre soit par projection sur un ecran soit par vision directe.

Cela repose dans l’utilisation d’un systeme dispersif qui provoque une deviation d’une lumiere suivant un angle qui depend de sa longueur d’onde, votre tel systeme reste general soit:

  • un reseau qui est une surface a toutes les stries tres rapprochees exploitant le phenomene diffraction (aborde en terminale S)
  • un prisme dont la matiere possede un indice de refraction dependant d’la longueur d’onde ce qui (en vertu d’une loi de Descartes d’une refraction n1sin(i1)=n2sin(i2)) conduit a des deviations successives separant les differentes lumieres colorees.

Un spectroscope associe ordinairement une serie d’autres elements d’optique a ce systeme dispersif tels qu’un diaphragme et des lentilles.

Spectre d’emission

Cela s’agit du spectre en lumiere emise avec une source, on distingue des spectres d’emission de raie et les spectres d’emission continus.

Spectre d’emission de raie

Les spectres d’emissions de raies seront, comme un nom l’indique, constitues de raies lumineuses coincidant chacune avec une longueur d’onde donnee. Les lumieres possedant ce type de spectre paraissent d’ordinaire obtenues par excitation electrique d’un gaz lequel pourra etre par exemple de la vapeur de mercure ou de sodium. En appliquant une tension elevee entre deux electrodes separees par un tel gaz on obtient une emission lumineuse (tel au cours d’un eclair !) i  l’occasion de laquelle l’energie electrique est convertie en energie lumineuse. Pour ne pas obtenir 1 simple flash lumineux mais une emission continue, les tensions appliquees au electrodes sont alternatives.

Spectre de raie

Mes raies qui constituent ce type de spectre paraissent caracteristiques de l’element chimique qui emet la lumiere: a chaque facteur correspond une raie donnee (et sa longueur d’onde) ou une serie de raies. Inversement: l’observation d’une serie de raies donnee permet d’identifier l’element chimique emetteur.

Remarque Si 1 spectre ne comporte qu’une seule raie coloree alors la lumiere reste monochromatique, s’il y a plusieurs raies alors la lumiere reste polychromatique.

Spectre d’emission continu

Un spectre d’emission continu reste constitue d’une bande “complete” de lumieres colorees lequel pourra correspondre a l’integralite des lumieres visibles ou juste a une partie. Cette “bande” de lumiere couvre un intervalle complet de longueur d’onde et pas seulement des valeurs distinctes comme celles des lumieres ayant un spectre d’emission de raies.

La repartitions des lumieres colorees d’un tel spectre reste donc continue cependant votre repartition n’est gui?re uniforme, quelques longueurs d’ondes seront “davantage” presentes que d’autres et nos des lumieres colorees correspondante presentent une intensite lumineuse plus importante.

Chaque spectre continue comprend une longueur d’onde (notee souvent ? max) pour laquelle l’intensite lumineuse reste maximale et une telle valeur reste directement liee a la temperature une source, plus la source d’emission a une temperature elevee et plus la valeur ? max est faible via consequent: Un spectre continu riche en lumiere violette-bleu (donc en faible longueur d’onde) correspond donc a une lumiere emise avec une source de temperature superieure a celle dont la lumiere montre votre spectre incluant davantage de longueur d’onde elevees (vers le rouge). J’ai relation entre temperature et la valeur ? max est decrite precisement par la loi de Wien abordee en premiere S, elle etablit une relation qui permet de deduire ? max de la valeur de temperature d’une source et inversement.

Les lumiere possedant 1 spectre continu sont emise par des sources a haute temperature operant de maniere permanente une conversion d’energie thermique en energie lumineuse, c’est que l’on pourrait appeler des sources chaude, on peut citer par exemple, de lave en fusion, une flamme, le filament d’une lampe a incandescence, le Soleil…)

Spectre d’absorption

Un spectre d’absorption est constitue des lumieres colorees du spectre visible mais comporte des ligne sombres (des raies noires) coincidant avec certaines longueur d’onde.

Lorsqu’une lumiere au spectre continu traverse 1 milieu materiel ( un gaz pourquoi pas) aussi les points chimiques de ce milieu absorbent la plupart longueurs d’onde et il en resultat une lumiere possedant 1 spectre d’absorption ou chaque raie noire reste causee avec l’absorption d’un element chimique se trouvant sur la route une lumiere.

Les differentes series de raies noire d’un spectre d’absorption paraissent caracteristique d’un accessoire chimique: votre sont des raie associee a Notre meme longueur d’onde que les raie colorees presentent au spectre d’emission de l’element chimique. Les lumieres qu’un points chimique est en mesure de emettre seront aussi celles qu’il peut absorber par consequent un spectre d’absorption, ainsi que un spectre d’emission de raie permettra d’identifier l’element qui en est la source.

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