Fiche de révision : Lumières colorées et spectres

📋 Plan du Cours

1. Propagation et sources lumineuses
2. Longueur d’onde et dispersion
3. Lumières monochromatiques et polychromatiques
4. Spectres continus thermiques
5. Spectres de raies et identification

📖 1. Propagation et sources lumineuses

🔑 Notions clés & Définitions

• Source primaire : Objet qui produit sa propre lumière, comme une étoile ou une lampe allumée.
• Objet diffusant : Objet qui ne produit pas sa propre lumière et renvoie la lumière reçue dans toutes les directions.
• Onde électromagnétique : La lumière est une onde électromagnétique qui peut se propager dans le vide, contrairement aux ondes sonores.

📝 Points essentiels

📌 Dans un milieu homogène comme l’air à température constante, la lumière se propage en ligne droite.

💡 Astuce mémo

Source primaire : produit la lumière ; objet diffusant : la renvoie

📖 2. Longueur d’onde et dispersion

🔑 Notions clés & Définitions

• Longueur d’onde : Grandeur physique qui caractérise une radiation monochromatique et s’exprime généralement en nanomètres dans le domaine visible.

★ À maîtriser

• Un système dispersif comme un prisme, un réseau ou des gouttes d’eau sépare les différentes radiations d’une lumière et forme un spectre coloré.

Compléments

📐 Formule — La conversion entre le nanomètre et le mètre est $1\ \mathrm{nm}=1\times10^{-9}\ \mathrm{m}$.

📌 Un prisme dévie davantage les radiations de courte longueur d’onde, vers le bleu, que les radiations de grande longueur d’onde, vers le rouge.

💡 Astuce mémo

Système dispersif → séparation des radiations → spectre

📖 3. Lumières monochromatiques et polychromatiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Lumière monochromatique : Composée d’une seule radiation et dont le spectre comporte une seule raie colorée.
• Lumière polychromatique : Composée de plusieurs radiations, comme la lumière blanche qui contient toutes les couleurs visibles du violet au rouge.

📝 Points essentiels

• La lumière blanche émise par une lampe à incandescence est polychromatique et son spectre s’étend continûment du violet au rouge.

• La lumière émise par un laser est monochromatique et son spectre ne contient qu’une seule raie colorée.

💡 Astuce mémo

Monochromatique : une raie ; polychromatique : plusieurs radiations

📖 4. Spectres continus thermiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Spectre d’émission : Spectre de la lumière émise directement par une source, dont l’analyse renseigne sur la nature de cette source.
• Spectre continu thermique : Spectre produit par un corps solide, liquide ou gazeux sous forte pression porté à haute température.

★ À maîtriser

📌 Le spectre continu d’un corps chaud devient plus lumineux et s’enrichit vers le violet lorsque sa température augmente.

Compléments

• La couleur perçue d’un corps chaud résulte de la superposition de l’ensemble des radiations qu’il émet.

💡 Astuce mémo

Température croissante → spectre plus lumineux et enrichi vers le violet

📖 5. Spectres de raies et identification

🔑 Notions clés & Définitions

• Spectre de raies : Spectre composé de raies colorées sur fond noir émis par un gaz excité sous faible pression.

★ À maîtriser

📌 Chaque entité chimique possède un spectre de raies déterminé par les longueurs d’onde de ses raies, ce qui permet de l’identifier.

📌 Les spectres continus d’origine thermique dépendent de la température du corps, tandis que les spectres de raies dépendent du gaz présent.

Compléments

• Les quatre radiations visibles du mercure sont:
  • 405 nm
  • 436 nm
  • 546 nm
  • 579 nm

💡 Astuce mémo

Corps chaud : spectre continu ; gaz excité : raies sur fond noir

📊 Tableaux de synthèse

Comparer les spectres d’émission