1ere Partie : Comparaison des fonctionnements optiques de l`œil et

Chapitre 2 Sources de lumière colorée
1S – Mme GARCIA - 1 -
1iere partie : Différentes sources lumineuses (diaporama)
2ieme partie : Les couleurs d’une lumière
situation : Valentine, lorsqu’elle a acheté sa robe couleur jaune citron, a demandé de sortir du
magasin pour voir la couleur réelle de la robe à la lumière du soleil.
Que pensez-vous de cette demande de Valentine ?

Chapitre 2 Sources de lumière colorée
1S – Mme GARCIA - 2 -
1. Sur le profil spectral, la grandeur
représentée en ordonnée est l’intensité
lumineuse. Quelle est la grandeur
représentée en abscisse ?
2. La lumière émise par la lampe fluorescente
basic est-elle monochromatique ou
polychromatique ? Son spectre : continu ou
discontinu ?
3. Comparer le spectre de la « lumière du
jour » à celui de la lampe fluorescente dite
lumière du jour.
4. Comment expliquer que pour l’œil humain,
la lumière du jour et celle de la lampe
fluorescente puissent générer les même
sensations colorées bien que leurs profils
spectraux soient différents ?

Chapitre 2 Sources de lumière colorée
1S – Mme GARCIA - 3 -
3ieme partie : Pourquoi observer une étoile permet de connaître la
température d’un corps chaud ? loi de Wien
On a vu en seconde qu’un corps chaud émet de la lumière dont le spectre dépend de la
température. On se propose de comprendre ce phénomène.
On trouve dans des livres d’astrophysique le tableau ci-dessous :
Tableau donnant les puissances rayonnées en
1013 W.m-2.sr-1.m-1
de trois corps noirs et du soleil
Longueur
d’onde
(nm)
4000 K
5000 K
6000 K
Soleil
300
0.04
0.34
1.66
0.32
325
0.76
350
0.08
0.61
2.41
1.60
375
2.06
400
0.15
0.88
2.91
420
3.53
450
0.22
1.08
3.15
3.70
470
3.71
500
0.29
1.21
3.18
3.62
550
0.34
1.27
3.07
3.35
600
0.38
1.28
2.87
3.01
700
0.42
1.18
2.39
2.17
800
0.41
1.02
1.91
1.59
900
0.38
0.86
1.51
1000
0.34
0.71
1.19
0.99
1100
0.29
0.58
0.94
0.79
1200
0.25
0.48
0.75
0.65
La constellation d’Orion, visible
dans le ciel depuis notre fenêtre en
hiver est constituée de plusieurs
étoiles dont Rigel (étoile orange) et
Beltegeuse (étoile bleue).
Comment savoir laquelle de ces
deux étoiles est la plus chaude ?

Chapitre 2 Sources de lumière colorée
1S – Mme GARCIA - 4 -
1. Tracer, à l’aide du logiciel Exell, la puissance rayonnée en fonction des différentes
longueurs d’onde pour chaque corps noir .
2. Repérer le domaine du visible sur votre graphique.
3. Montrer que λ max (correspondant à la longueur d'onde dont la puissance rayonnée est
maximale) et 1/T (temperature en °K) sont proportionnels.
4. Quelle est la valeur du coefficient de proportionnalité?
5. Ecrire alors la relation entre λ max et T.

Chapitre 2 Sources de lumière colorée
1S – Mme GARCIA - 5 -
Application :
Wilhelm Wien (1864-1928), physicien allemand, montre que la longueur d’onde de la
radiation la plus lumineuse λmax émise par le corps chaud est inversement proportionnel à la
température T du corps
λmax . T = cte λ en nm ; T en °K ; cte = 2,89.106 SI
1. Comment connaître la température de la surface du soleil ?
2. Que représentent, à votre avis, les différents pics (à 430nm, 480nm et 660nm) ?
Allure globale du profil spectral du soleil