I- Quelles informations l`étude d`un spectre d`émission fournit-elle

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2nd
Phys4
Cours
Messages de la lumière : les spectres.
Objectifs :
 Etude de spectres lumineux
 Initiation à la spectroscopie (analyse de la lumière, de ses couleurs ou radiations)
I-
Quelles informations l’étude d’un spectre d’émission fournit-elle ?
1. Définition.
Un spectre d’émission est le …………………………………………………………………………………..
Ex : le spectre continu de la lumière blanche.
2. Spectre continu d’émission.
Expérience : on observe une lampe à incandescence à travers un réseau tout en réduisant ou augmentant la tension
d’alimentation de la lampe.
 Comment le spectre de la lumière est-il modifié lorsque la température du filament diminue (c’est-à-dire lorsque
la tension diminue) ?:
…………………………………………………………………………………………………………….
 Comment le spectre de la lumière est-il modifié lorsque la température du filament augmente (c’est-à-dire
lorsque la tension augmente) ?:
…………………………………………………………………………………………………………..
Observation : (voir doc.2 p 60) …………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………………………………...
Conclusion : un spectre continu nous renseigne sur ……………………………………………………………….
Tout corps dense, solide, liquide ou gaz sous forte pression, porté …………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………............
3. Spectre de raies d’émission.
Expérience :
 Une lampe spectrale contient un gaz sous faible pression qui soumis à des décharges électriques, émet de la
lumière.
 On observe à travers un réseau (ou un prisme) la lumière émise par une lampe à vapeur de sodium ou à
vapeur de mercure (voir doc.5 page 61)
Observation : ……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………............
……………………………………………………………………………………………………………………...........
Interprétation : la lumière de ces lampes …………………………………………………………………………….
Conclusion : Le spectre de la lumière émise par un gaz, sous faible pression et à haute température est
un ……..………………………………………………………………………………………………………………
Un spectre de raies d’émission permet …………………. une espèce chimique ( atomes ou ions) : c’est une
caractéristiques physiques de cette espèce chimique.
II-
Quelles informations l’étude d’un spectre d’absorption fournit-elle ?
1. Définition.
Phys3 Act6 page2
Un spectre d’absorption est un …………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………........
2. Spectre de bandes d’absorption.
Expérience : on fait traverser une lumière blanche dans une solution colorée et on place un prisme à la sortie.
Observation : (voir doc.7 p 62) ……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………………………………...
Interprétation : ces bandes noires ou …………………………………… correspondent à des ………………...
……………………………. par la solution
Conclusion : Le spectre de la lumière qui a traversé une solution colorée présente de larges bandes sombres : c’est
un spectre de ……………………………………………………………… : il permet d’identifier les espèces dissoutes
dans la solution.
3. Spectre de raies d’absorption.
Expérience : on fait traverser une lumière blanche dans une flamme contenant du chlorure de sodium. (Voir
description de l’expérience page 62 doc.8)
Observation : (voir doc.9 p 62)
Conclusion : Lorsqu’un gaz à basse pression est traversé par de la lumière blanche, le spectre de la lumière
transmise est le spectre de la lumière blanche avec des raies noires : c’est un spectre de ……………………….
…………………………….
Si l’on compare le spectre d’absorption du sodium au spectre d’émission du sodium (voir doc.9 page 62) on remarque
que la raie d’absorption occupe exactement la même place que la raie noire d’émission. Il en est de même pour le
mercure : une entité chimique ne peut absorber que les radiations qu’elle est capable d’émettre.
III-
La lumière des étoiles ou comment connaître la composition de l’atmosphère d’une étoile et sa
température de surface ?
1. La température de surface.
La surface d’une étoile se comporte comme un corps chaud : elle émet de la lumière qui dépend de la température de
sa surface ; son spectre est donc un spectre ………………….. plus ou moins enrichi en radiations bleues.
Exemples : recopier le doc.13 p 63.
Température
moyenne
Couleur
Etoile
2. Spectre d’une étoile : le Soleil.
Voir Phys3 Activité7
Exercices n°3 ; 6 ; 9 ; 15 et 18 pages 68 à 71.
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