Chapitre 3 − Spectres lumineux

1. Lumière blanche, lumières colorées

La lumière blanche est dite polychromatique : elle est composée d’une infinité de radiations colorées. La longueur d’onde dans le vide, notée λ, permet d’identifier une radiation monochromatique.

2. Phénomène de dispersion

La dispersion de la lumière blanche est la séparation des différentes couleurs qui la compose. Un prisme ou un réseau peut disperser une lumière polychromatique.

L’indice de réfraction du verre dépend de la longueur d’onde du rayonnement qui le traverse. On dit que le verre est dispersif.

Qu’est-ce que la dispersion de la lumière ?|La séparation des radiations lumineuses de la lumière blanche.

3. Spectre continu d’émission

Le spectre d’une lumière est l’image obtenue en décomposant cette lumière avec un prisme ou un réseau Un corps chaud émet des radiations et le spectre de sa lumière est continu.

Spectre de la lumière blanche, source froide :

Quand la température de surface du corps augmente, le spectre s’enrichit en radiation de plus faible longueur d’onde (jaune, vert puis violet).

Comment obtient-on un spectre continu ?|Un objet chaud émet un rayonnement dont le spectre est continu.

Que nous apprend un spectre continu ?|Plus l’objet rayonnant est chaud, plus l’intensité maximale de l’émission se déplace vers le violet (petit λ).

4. Spectre de raies d’émission

Lorsqu’un gaz est chauffé, ou parcouru par des charges électriques, il émet une lumière ayant un spectre avec des raies colorées, chacune associée à un rayonnement monochromatique. L’ensemble des raies du spectre d’un élément chimique est caractéristique de cet élément.

Spectre de raie polychromatique : une lampe à mercure

Spectre de raie monochromatique : un laser :

Comment obtient-on un spectre de raies d’émission ?|Un gaz excité (qui a reçu de l’énergie) émet une série de radiation monochromatique de longueur d’onde λ spécifique de ce gaz.