Fiche de révision : Spectres d’émission et systèmes dispersifs

📋 Plan du Cours

1. Systèmes dispersifs et spectroscope
2. Radiations et spectre de lumière blanche
3. Spectre des corps chauds
4. Spectres des gaz excités

📖 1. Systèmes dispersifs et spectroscope

🔑 Notions clés & Définitions

• Système dispersif : Décompose la lumière en toutes ses composantes.
• Réseau : Plaque transparente gravée d’une multitude de traits fins parallèles entre eux.

★ À maîtriser

• Le prisme et le réseau sont deux systèmes dispersifs.

Compléments

• Un spectroscope à réseau peut être réalisé avec un tube en carton et un réseau en papier, avec une fente pour laisser entrer la lumière.

📖 2. Radiations et spectre de lumière blanche

🔑 Notions clés & Définitions

• Radiation monochromatique : Correspond à une seule couleur du spectre.
• Spectre continu : Ne présente aucune radiation colorée manquante entre ses deux extrémités.

📝 Points essentiels

• Dans le vide ou dans l’air, les longueurs d’onde des radiations de la lumière blanche s’étendent de 400 nm pour le violet à 800 nm pour le rouge.

• Une radiation est caractérisée par sa longueur d’onde λ, généralement exprimée en nanomètres (nm).

📖 3. Spectre des corps chauds

🔑 Notions clés & Définitions

• Spectre d’émission d’un corps chaud dense : Continu pour un corps solide, liquide ou un gaz sous forte pression.

★ À maîtriser

• Quand la tension augmente, l’intensité lumineuse du filament augmente et sa couleur passe de l’orange au jaune puis au blanc.

• Quand la température de surface d’un corps chaud augmente, son spectre devient plus lumineux et s’enrichit vers le violet.

Compléments

• La lumière émise par un corps chaud dense est appelée spectre d’émission.

• Plus la tension aux bornes de la source augmente, plus sa température augmente.

• La radiation émise avec le maximum d’intensité dépend de la température de surface du corps.

💡 Astuce mémo

Température accrue → spectre plus lumineux et enrichi vers le violet

📖 4. Spectres des gaz excités

🔑 Notions clés & Définitions

• Spectre de raies d’émission : Discontinu et constitué de raies colorées correspondant à des radiations monochromatiques.

★ À maîtriser

• Chaque atome ou ion possède un spectre de raies d’émission spécifique, ce qui permet de l’identifier.

Compléments

• Dans un gaz à basse pression, les atomes excités par chauffage ou par décharge électrique peuvent émettre de la lumière.

• La couleur observée dépend du gaz de la lampe :

  • La vapeur de sodium donne une lumière orange.
  • La vapeur de cadmium donne une lumière bleue.
  • La vapeur de mercure donne une lumière bleu pâle.

📌 La lumière émise par une lampe à vapeur de mercure est riche en ultraviolet, dangereux pour les yeux, et la source ne doit pas être regardée directement.

💡 Astuce mémo

Corps chaud dense : continu ; gaz à basse pression : raies discontinues