Dispersion de la Lumière
La dispersion de la lumière est un phénomène optique fondamental qui permet d'étudier la composition de différentes sources lumineuses. Ce chapitre explore les concepts clés liés aux spectres d'émission et d'absorption, en mettant l'accent sur les différences entre la lumière monochromatique et polychromatique.
Définition: La lumière monochromatique, comme celle d'un laser, ne contient qu'une seule radiation, tandis que la lumière polychromatique, comme la lumière blanche, est composée de plusieurs radiations.
La longueur d'onde, notée λ et mesurée en mètres ou nanomètres, est un paramètre crucial pour comprendre la nature de la lumière. L'œil humain est sensible aux longueurs d'onde comprises entre 400 et 800 nm, correspondant aux couleurs du violet au rouge.
Highlight: Le spectre continu de la lumière blanche s'étend du bleu au rouge, créant la perception du blanc lorsque toutes les couleurs sont combinées.
L'étude des spectres révèle des informations importantes sur la nature et l'état des sources lumineuses :
- Un corps fortement chauffé émet un rayonnement dont le spectre d'émission est continu.
- La relation entre le spectre d'émission continu et la température du corps est indépendante de la nature du corps.
- Lorsque la température augmente, le spectre se déplace vers les radiations de couleurs bleu-violet et de longueurs d'onde plus courtes.
Exemple: Un filament chauffé au rouge émet principalement dans les longueurs d'onde orange à rouge, tandis qu'un corps très chaud émettra également dans le bleu et le violet.
Un aspect particulièrement intéressant est le spectre de raies d'émission produit par un gaz chaud à basse pression. Ce spectre, composé de radiations monochromatiques spécifiques, est caractéristique de la nature du gaz et sert de "signature" pour identifier les espèces chimiques.
Vocabulaire: Un spectre de raies d'émission est un ensemble de lignes lumineuses distinctes sur un fond sombre, chaque ligne correspondant à une transition électronique spécifique dans les atomes du gaz.