Spectres d'émission et d'absorption
Objectif
Nous allons analyser différents types de
lumières à l'aide d'un prisme. Les figures
obtenues, les spectres, vont nous renseigner sur le corps qui
émet la lumière.
1. Les spectres d'émission
Un spectre lumineux est la figure obtenue par
décomposition d'une lumière.
Un spectre d'émission est un spectre produit par la lumière directement émise par une source.
Un spectre d'émission est un spectre produit par la lumière directement émise par une source.
a. les spectres continus (d'origine thermique)
Les spectres étudiés sont obtenus en
réalisant le montage suivant :
Tout corps, qu'il soit un gaz fortement comprimé, un solide ou un liquide, chauffé à une température suffisante, émet de la lumière. Par exemple, lorsque le filament d'une ampoule est parcouru par un courant, il s'échauffe et brille. On s'aperçoit que plus la température du filament augmente, plus le spectre de la lumière émise par ce filament s'enrichit vers le violet (longueurs d'onde courtes).
o Les spectres d'origine thermique sont des spectres continus.
o Plus la température est élevée, plus le spectre s'enrichit en radiations de courtes longueurs d'onde.
o Les radiations présentes dans le spectre permettent de déterminer la température du corps qui l'émet.
b. Les spectres discontinus ou les spectres de raies
Les spectres émis par des gaz à basse
pression, haute température et
constitués d'un seul type d'atomes
(hydrogène, mercure) sont des spectres
discontinus appelés spectres de
raies.
Chaque élément chimique produit un spectre de raies qui lui est propre et qui permet ainsi de l'identifier.
Chaque élément chimique produit un spectre de raies qui lui est propre et qui permet ainsi de l'identifier.
2. Les spectres d'absorption
Un spectre d'absorption est un spectre obtenu en analysant
une lumière blanche qui a traversé une
substance.
a. Les spectres de bandes
Lorsque la lumière blanche traverse une solution
aqueuse, certaines radiations présentes
initialement sont absorbées. Le spectre obtenu
présente des bandes noires appelées
bandes d'absorption.
Les radiations absorbées dépendent des ions responsables de la couleur de la solution.
Les radiations absorbées dépendent des ions responsables de la couleur de la solution.
b. Les spectres de raies
En remplaçant la cuve de solution aqueuse par un
gaz, on observe un spectre de raies. Les
raies absorbées par
un élément sous forme gazeuse ont les
mêmes longueurs
d'ondes que les raies
d'émission de cet
élément.
L'essentiel
Les spectres d'émission d'origine thermique sont
continus et s'étendent vers le violet lorsque la
température du corps augmente.
Les spectres de raies, qu'ils soient des spectres d'émission ou d'absorption, sont caractéristiques d'un élément chimique et permettent de l'identifier.
Les spectres de raies, qu'ils soient des spectres d'émission ou d'absorption, sont caractéristiques d'un élément chimique et permettent de l'identifier.
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