FICHE DE RÉVISION : CHAPITRE 15 - LES SPECTRES LUMINEUX

1) Introduction

• Lumière émise par une source : composée d’une ou plusieurs radiations lumineuses.
• Longueur d’onde λ (lambda) : caractéristique associée à chaque radiation.

2) Généralités sur la lumière

• Nature : onde électromagnétique se propageant en ligne droite dans le vide ou un milieu homogène.
• Vitesse :
• Dans le vide/air : 3×105 km/s=3×108 m/s3 \times 10^5 \, \text{km/s} = 3 \times 10^8 \, \text{m/s}.

3) Décomposition de la lumière

• Utilisation d’un prisme ou d’un réseau de diffraction.
• Résultat : spectre lumineux, décomposition des différentes radiations.

4) Définitions : Monochromatique et Polychromatique

• Lumière monochromatique : spectre avec une seule radiation.
• Exemple : laser He-Ne.
• Lumière polychromatique : spectre avec plusieurs radiations.
• Exemple :
• Tube fluorescent (5 radiations).
• Lumière blanche (infinité de radiations).

5) Longueurs d’onde visibles par l’homme

• Spectre continu : couleurs de l’arc-en-ciel (violet → rouge).
• Longueurs d’onde visibles :
• 400 nm400 \, \text{nm} (violet) → 800 nm800 \, \text{nm} (rouge).

6) Spectres d’émission

A) Spectre continu d’émission

• Émission de lumière : lorsqu’un solide/liquide/gaz sous forte pression est chauffé (≥ 700°C).
• Caractéristiques :
• Polychromatique.
• Dépend de la température, pas de la nature du matériau (origine thermique).
• Exemple : spectre solaire (surface ≈ 6000°C).
• Variation avec la température :
• Augmentation de température → enrichissement en violet → décalage vers le violet.

B) Spectre de raies d’émission

• Gaz sous faible pression excité (ex. courant électrique).
• Caractéristiques :
• Raies colorées sur fond noir.
• Exemple : néon.

7) Spectres de raies d’absorption

• Lumière blanche traversant un gaz à faible pression.
• Caractéristiques :
• Raies sombres sur un spectre continu.

8) Radiations caractéristiques pour une entité chimique

• Raies spécifiques à chaque entité chimique (atome/ion).
• Émission : raies lumineuses.
• Absorption : raies sombres.
• Principe : une entité absorbe uniquement les radiations qu’elle peut émettre.

Résumé graphique possible pour un aperçu rapide :

1. Spectre continu d’émission : arc-en-ciel.
2. Spectre de raies d’émission : raies colorées sur fond noir.
3. Spectre de raies d’absorption : raies noires sur spectre coloré.