Chap4 : Spectre d'une lumière
I - Nature de la lumière
1) La lumière : une onde électromagnétique
La lumière est une onde électromagnétique.
Les ondes électromagnétiques se propagent dans le vide et les milieux matériels.
Dans le vide, ces ondes se propagent à une vitesse appelée vitesse de la lumière, notée c.
\(c = \pu{299 792,458 km*s-1}\), mais on pourra retenir \(c = \pu{3,00E5 km*s-1}\).
2) Rayonnement monochromatique
La lumière est en fait une composition d'ondes électromagnétiques monochromatiques (d'une seule couleur).
Une onde monochromatique (on parle également de radiation monochromatique ou de rayonnement monochromatique) se caractérise par sa longueur d'onde que l'on note \(λ\) et qui s'exprime en \(\pu{m}\) (ou en \(\pu{nm}\) pour les lumières visibles).
Seule une portion restreinte des ondes électromagnétiques est perceptible par l'œil humain.
II - Spectres de différentes sources de lumières
1) Dispositifs pour disperser une lumière
Les deux dispositifs étudiés cette année qui permettent de disperser la lumière pour visualiser les rayonnements monochromatiques qui la composent sont le prisme et le réseau.
2) Définition : spectre
On appelle spectre d'une lumière, toute représentation qui permet de connaitre les intensités, pour chaque longueur d'onde, des rayonnements monochromatiques qui composent cette lumière.
3) Spectres de différents rayonnements
• Spectre du rayonnement d'origine thermique
• Le spectre de la lumière émise par un corps chaud (voire incandescent) est continu, il contient toutes les radiations. On parle de spectre d'émission continu.
• La couleur de la lumière émise par un corps chaud (voire incandescent) dépend de la température du corps.
De rouge pour les températures faibles, elle devient orange, jaune, blanche et éventuellement bleutée lorsque la température augmente.
• Autrement dit, le spectre s'enrichit dans le bleu puis le violet lorsque la température augmente.
• Spectre du rayonnement émis par un gaz excité
• Le spectre de la lumière émise par un gaz excité est discontinu, il contient des raies pour certaines longueurs d'onde. On parle de spectre d’émission de raies.
• Les raies du spectre de la lumière émise par un gaz excité dépendent de la nature du gaz et permettent d’identifier ce gaz.
