Les spectres de raies

Les spectres de raies sont caractéristiques des éléments chimiques gazeux chauffés ou parcourus par des décharges électriques.

Définition: Un spectre de raies présente une suite de raies colorées distinctes sur fond noir, correspondant chacune à un rayonnement monochromatique.

Contrairement au spectre continu, le spectre de raies est discontinu. L'ensemble des raies est spécifique à chaque élément chimique, permettant son identification.

Exemple: Spectre de raies de l'oxygène montrant des raies distinctes à différentes longueurs d'onde.

Pour déterminer la longueur d'onde d'un rayonnement monochromatique à partir d'un spectre :

1. Déterminer l'échelle de l'axe des longueurs d'onde
2. Mesurer la distance entre le début du spectre et la raie recherchée
3. Utiliser un tableau de proportionnalité pour calculer la longueur d'onde

Highlight: L'analyse des spectres de raies permet d'identifier la composition chimique des sources lumineuses, comme les étoiles ou les gaz interstellaires.

Dispersion de la lumière blanche

La dispersion de la lumière par un prisme est due au phénomène de réfraction. Un prisme en verre décompose la lumière blanche en ses différentes composantes colorées, formant un spectre continu.

Définition: La lumière blanche est polychromatique car elle se décompose en plusieurs radiations colorées.

La déviation des rayons lumineux dépend de leur longueur d'onde. La lumière violette est plus déviée que la rouge car leurs indices de réfraction diffèrent dans le verre.

Highlight: Le spectre de la lumière blanche est continu, sans interruption entre les couleurs.

L'analyse du spectre d'un corps chaud permet d'estimer sa température. Plus un corps est chaud, plus son spectre s'enrichit en bleu-violet.

Exemple: Comparaison de 3 étoiles avec des températures de surface de 3000°, 6000° et 20000°. Leur couleur et leur spectre varient en fonction de leur température.