II- Émission de lumière

1. Spectre d'émission

a. Spectre continu d'origine thermique

C'est la lumière émise par un corps chaud, comme le filament en tungstène d'une lampe à incandescence. L'allure du spectre varie en fonction de la température du corps.

b. Spectre de raies

C'est la lumière émise par les atomes excités d'un gaz, comme dans une lampe à vapeur de mercure. Seules certaines radiations sont émises, formant un spectre discontinu.

2. Lumière blanche et lumière monochromatique

La lumière blanche est composée de toutes les radiations du spectre visible (de 400 nm à 800 nm). Une lumière monochromatique ne contient qu'une seule radiation, comme la lumière rouge d'une longueur d'onde spécifique.

Highlight: La compréhension des spectres d'émission est cruciale pour l'étude de la lumière et ses applications en physique et en technologie.

b. Phénomènes de réflexion et réfraction

La réflexion de la lumière se produit lorsque la lumière repart dans le même milieu après avoir atteint la limite de celui-ci. La réfraction de la lumière se produit lorsque la lumière passe d'un milieu à un autre.

Schéma propagation de la lumière: [Insérer ici un schéma montrant la réflexion et la réfraction]

c. Définitions importantes

• Dioptre : surface séparant deux milieux transparents
• Rayon incident (R₁) : rayon arrivant sur le dioptre
• Normale (N) : perpendiculaire au dioptre au point d'incidence
• Angle d'incidence (i₁ ou i) : angle entre la normale et le rayon incident
• Rayon réfléchi (R) : rayon repartant dans le même milieu
• Angle de réflexion (i'₁ ou i') : angle entre la normale et le rayon réfléchi
• Rayon réfracté (R₂) : rayon transmis dans le second milieu
• Angle de réfraction (i₂ ou r) : angle entre la normale et le rayon réfracté

d. Lois de Descartes

1. Loi de la réflexion :

   • Le rayon réfléchi et le rayon incident sont dans le même plan.
   • L'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion : i₁ = i'₁

2. Lois de la réfraction :

   • Le rayon réfracté et le rayon incident sont dans le même plan.
   • Relation de Snell-Descartes : n₁ sin i₁ = n₂ sin i₂

Exercices corrigés sur la réflexion et la réfraction de la lumière: Voir TP4 pour la détermination d'un indice de réfraction.