Spectroscopie: exercices d`application

L'univers: Les étoiles
Spectroscopie: exercices d'application
I) Barbecue
Une braise de charbon de bois émet une lumière
quasiment blanche si le feu allumé est intense.
a. Pourquoi la braise émet-elle de la lumière ?
b. Quelle information sur la température de la braise
peut être déduite de sa couleur ?
c. La braise tombe sur le sol hors du foyer, elle devient
rouge clair puis rouge foncé. Pourquoi la lumière émise
change-t-elle de couleur ?
II) Casserole
Le spectre de la lumière émise par la flamme d’un bec
Bunsen est projeté sur un écran. Un échantillon de
chlorure
de sodium est alors introduit dans la flamme.
a. Le spectre obtenu est-il un spectre d’émission
ou d’absorption ?
b. La flamme est orange et le spectre contient une raie
de longueur d’onde 590 nm. La même raie est observée
en introduisant du bromure de sodium. Quel élément
chimique cette raie caractérise-t-elle ?
c. Justifier que la flamme d’un appareil de cuisson au
gaz
devient orange lorsqu’une casserole d’eau salée
déborde.
IV) Couleurs de flamme
Du chlorure de lithium est pulvérisé dans la
flamme d’un bec Bunsen. Celle-ci devient alors
rouge.
a. Pourquoi la flamme change-elle de couleur ?
b. Si le chlorure de lithium est remplacé par du
chlorure de potassium, la flamme n’est
pas rouge, mais violette.
Quel élément chimique est responsable de la
couleur rouge ?
c. Quelle est la couleur de la flamme si du
lithium métallique est introduit dans la flamme ?
d. Dans le cas du chlorure de sodium, la flamme
est orange.
Quel élément chimique est ainsi caractérisé ?
e. Expliquer comment le spectre de la lumière
émise peut être obtenu.
f. Quelles sont les caractéristiques d’un tel
spectre?
g. Pourquoi de tels spectres peuvent-ils être
utilisés pour connaître la composition chimique
du Soleil ?
III) Spectre solaire
Le spectre du Soleil est un spectre continu entrecoupé de nombreuses raies noires :
PARTIE 1 Compétences de base
a. Quelle est l’origine d’un spectre continu ?
b. Quelle est la nature de ce spectre (émission ou absorption) ?
c. Pourquoi le spectre a-t-il des raies noires ? Dans quel état physique se trouve le milieu responsable
de ces raies ?
PARTIE 2 Compétences thématiques
a. La partie continue du spectre du Soleil contient toutes les radiations du spectre visible. Quelle
information cela fournit-il sur la température du Soleil ?
b. La surface du Soleil contient de l’hydrogène, élément chimique dont les raies d’absorption sont au
nombre de trois dans le domaine du rayonnement visible. D’autres éléments chimiques sont-ils présents à la
surface du Soleil ?
c. Le spectre du Soleil obtenu avec un télescope spatial situé hors de l’atmosphère terrestre présente moins
de raies noires que celui ci-dessus. Interpréter cette différence observée.