Spectres lumineux

Définitions

Les spectres lumineux (ou spectre de lumière) sont le résultat de la décomposition de la lumière par un spectroscope.

On constate qu’une lumière blanche n’est que la superposition de toutes les couleurs de l’arc-en-ciel.

Sur un spectre lumineux, on peut effectuer des mesures de longueurs d’onde à l’aide d’un spectrophotomètre.

A voir dans ce cours

Cours à consulter

Les différents types de spectres

Le spectre continu d’émission

Ce type de spectre indique que la source lumineuse est un corps dense (liquide ou solide) ET chaud

Spectre de la lumière blanche

Les longueurs d’onde des radiations (=couleurs) visibles sont comprises entre 400 et 800 nm.

Le spectre de raies d’émission

Ce type de spectre indique que la source lumineuse est un corps gazeux ET chaud

Spectre raies émission d l'élément calcium

Remarque : Les lampes à vapeur de sodium et de mercure furent et/ou sont utilisées pour l’éclairage public : un gaz de sodium ou de mercure est traversé par un courant électrique qui chauffent et émet de la lumière.

Le spectre de raies d'absorption

Ce type de spectre indique que la source lumineuse est un corps dense ET chaud dont ses rayons ont traversé un nuage de gaz froid.

Spectre de raies d'absorption d'une étoile

Remarque : Le spectre des étoiles présentent ce type de spectre : l’étoile émet un spectre continue d’émission mais son atmosphère (ou un nuage de gaz interstellaire) va absorber certaines radiations qui correspondent au spectre d’émission de l’élément (voir la classe inversée « Spectre d’une étoile » ci-dessous)

l'emprunte spectrale

Tout comme un être humain a des empruntes digitales qui lui sont propres, les éléments chimiques (Cu, Li, K, Hg…) ont leur propre spectre de raies d’émissions : c’est leur emprunte spectrale.

Le coin des expériences

Visualisation de spectres continue ou de raies

Vous pourrez visualiser la décomposition de différentes sources de lumières à travers différents spectroscopes (ici des prismes).

Un problème pour ouvrir cette animation ? Une solution ici.

Décomposition spectrale de TOUS les éléments

Cette animation simule l’expérience en laboratoire qui permet de visualiser tous les types de spectres. Vous pourrez comparez les spectres de raies d’absorption et d’émission de tous les éléments de la classification périodique des éléments.

Classe inversée - Le spectre des étoiles

Comment les astronomes font-ils pour déterminer la composition des étoiles situées à des années lumières de nous ?

A l’aide de la simulation d’expérience « Spectre d’étoile » ci-dessous, réalisez le travail demandé sous l’animation.

Spectre d'étoile

Travail :

Observer les spectres des 3 étoiles.
En les comparant avec les spectres d’émission des éléments, déterminer la composition de l’atmosphère de ces 3 étoiles.