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26 LIVRE DU PROFESSEUR
© Éditions Belin, 2011
Activité 1 p. 54
Il s’agit de visualiser divers spectres de lumières, qualitativement d’abord, grâce à un spec-
troscope réalisable à bas coût, quantitativement ensuite, à l’aide d’une barrette de détecteur
(ou d’un spectromètre tout équipé), plus chère.
Cette activité est à relier à l’activité 1 du chapitre 2, et vient superposer aux notions de cou-
leurs spectrale et perçue les concepts de spectres mono- et polychromatique.
Réponses aux questions ✔
1. Lampe à vapeur de sodium, LED jaune, lampe à incandescence : sources primaires, spectre
d’émission. Solution de fl uorescéine : source secondaire, spectre d’absorption.
2. a. Lampe à vapeur de sodium : monochromatique. LED jaune, lampe à incandescence, solu-
tion de fl uorescéine éclairée en lumière blanche : polychromatiques.
b. Lampe à vapeur de sodium : spectre discontinu. Autres spectres continus.
c. Spectres
Source d’émission d’absorption monochromatique polychromatique discontinu continu
Vapeur
de sodium XX X
DEL jaune XXX
Lampe à
incandescence XXX
Fluorescéine
en lumière
blanche
XXX
3. On observe sur l’écran du vert, du jaune et du rouge.
4. a. Sur l’ordinateur, on visualise la répartition de l’intensité lumineuse du faisceau incident
selon la longueur d’onde : c’est une mesure quantitative. Sur l’écran, on voit le spectre de ce
faisceau : c’est une observation qualitative.
b. Le maximum de l’intensité est dans le jaune ; l’intensité est faible dans le vert et le rouge.
5. Pour avoir une lumière colorée :
• Décharges électriques dans une vapeur atomique. • Courant électrique dans une DEL.
• Courant dans un fi lament chauffé. • Ajout de fi ltres sur le passage d’une lumière blanche.
Activité 2 p. 55
Dans cette activité, il s’agit, d’abord à partir de l’étude d’un document, de montrer l’intérêt
pratique de la loi de Wien, puis à partir de courbes d’intensités lumineuses de différents corps
noirs, d’établir une modélisation de cette loi.
L’activité conclut sur une application relevant d’un tout autre domaine : l’astrophysique.
Réponses aux questions ✔
1. a. Domaine du visible : λ ∈ [400 nm ; 700 nm] ; de l’UV : λ < 400 nm ; de l’IR : λ > 750 nm.
b. Pour de telles températures, le rayonnement émis par la lave est essentiellement infrarouge.
2. a. T1 800 K 2 100 K 2 400 K 2 600 K 2 800 K 3 000 K
λmax 1,6 µm 1,4 µm 1,2 µm 1,1 µm 1,0 µm 0,9 µm
3. a = 2,90 · 10−3 K · m ± 0,1 · 10−3 K · m. La modélisation présente une incertitude relative fai-
ble (de l’ordre du pourcent).
4. Il s’agit de tracer la courbe d’intensité lumineuse en fonction de la longueur d’onde relative à
l’étoile, de déterminer la position du maximum d’intensité, et d’appliquer la loi de Wien.
5. a. λmax = 257 nm. b. Cette radiation ne se situe pas dans le visible, mais dans l’UV.
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