c2_2013-2014 - Lycée Romain Rolland

Classe de 2nde 5
Prénom :………………………
contrôle de sciences physiques N°2
NOM :………………..…………….……………
Exercice N°1
Voici les spectres de la lumière émise par deux morceaux de charbon de bois portés à
incandescence :
1
2
1) Lequel de ces spectres est celui du charbon le plus chaud ? Justifiez.
2) Comment évolue la lumière émise par du charbon lorsque que sa température
augmente? Soyez précis dans votre réponse
Classe de 2nde 5
contrôle de sciences physiques N°2
Exercice N°2
Le spectre de la lumière provenant d’une étoile est :
La couche superficielle de cette étoile n’est constituée que d’un seul élément chimique A ou
B. Les spectres de ces éléments sont connus et donnés ci-après à la même échelle que le
spectre de lumière de l’étoile.
Elément chimique A
Elément chimique B
1) A quoi est dû le fond continu du spectre de l'étoile ? Et les raies noires ?
2) Quel est le type de spectre des éléments chimiques ?
3) Quel est l’élément chimique contenu dans la couche superficielle de l’étoile ?
Classe de 2nde 5
contrôle de sciences physiques N°2
Exercice N°3
o Les limites des longueurs d’ondes (en nm) des couleurs du spectre d’une lumière
blanche sont les suivantes :
Violet
Bleu
Vert
Jaune
Orange
Rouge
400-424
424 – 491
491-575
575-585
585-647
647-700
o Longueurs d’ondes (en nm) de quelques raies émises par différents éléments
chimiques à l’état gazeux
Nom
Symbole chimique
Longueurs d’ondes
Hydrogène
H
410 ; 434 ; 486 ; 656 ;
Hélium
He
447 ; 471 ; 492 ; 501
Mercure
Hg
405 ; 432 ; 547 ; 670
Néon
Ne
439 ; 443 ; 585 ; 640
On a réalisé, en laboratoire, le spectre d’émission de raie d’un gaz obtient sur l’écran le
spectre le suivant :
(nm)
1. Mesurer en mm, à la règle graduée, la distance qui sépare la graduation 400 nm de la
graduation 700 nm. En déduire l’échelle du document c’est à dire le nombre de nm par
mm.
Classe de 2nde 5
contrôle de sciences physiques N°2
2. En utilisant l’échelle précédente, donner les longueurs d’ondes de la première et la
dernière raie du spectre puis indiquer la couleur de chacune.
3. En déduire la nature du gaz enfermé dans l’ampoule.
Classe de 2nde 5
contrôle de sciences physiques N°2
Correction
Exercice N°1
1. Plus un corps est chaud, plus il émet des radiations nombreuses et plus son spectre est
étendu.
C’est le cas du spectre 2.
2. Si T augmente, le spectre va continuer à s’enrichir de radiations en allant du rouge
vers le violet.
3. La couleur de la lumière émise par un corps à haute température ne dépend que de sa
température et non de sa nature donc il sera identique pour le charbon et le cuivre
Exercice N°2
1. Le fond continu du spectre de l'étoile est dû à la photosphère (surface de l'étoile) alors
que les raies noires sont des raies d'absorption dues aux éléments chimiques présents
dans la chromosphère (l'atmosphère de l'étoile).
2. Les spectres des éléments chimiques A et B sont des spectres de raies d'émission. En
effet, on ne voit que certaines radiations/couleurs sur un fond noir.
3. Puisque les positions des raies d'absorption du spectre de l'étoile correspondent aux
positions des raies du spectre d'émission de l'élément chimique B et comme nous
avons qu'un élément chimique ne peut absorber que les radiations qu'il est capable
d'émettre, l'élément B est donc l'élément présent dans l'atmosphère de cette étoile.
Exercice N°3
1. la distance qui sépare la graduation 400 nm de la graduation 700 nm est de 12 cm
soit 120 mm.
L’échelle du document c’est à dire le nombre de nm par mm est donc :
de 120 mm pour 300 nm ou encore de 1 mm pour 2,5 nm.
2. La première raie est située à 4 mm de la graduation 400 nm donc la valeur de sa
longueur d’onde est de 400 + (4 x 2 ,5) soit 410 nm. C’est raie est donc violette.
La dernière raie est située à 102 mm de la graduation 400 nm donc la valeur de sa
longueur d’onde est de 400 + (102 x 2 ,5) soit 655 nm. C’est raie est donc rouge.
3. Le gaz enfermé dans l’ampoule possède donc une raie de longueur d’onde 410 nm et
une de 655 nm. Le seul gaz dans la liste possédant ces deux longueurs d’ondes est
l’hydrogène.
Donc le gaz enfermé dans l’ampoule est le dihydrogène.