Physique-Chimie : Vision et lumière

Les spectres d’émission

Les spectres d’émission sont des tracés qui représentent la lumière émise par une source. On distingue principalement deux types :

• Spectre d’émission par raies : obtenue par un gaz ou un atome excité, où la lumière est constituée de raies colorées à des longueurs d’onde précises.
• Spectre continu : produit par une source comme une lampe à incandescence, qui émet toutes les longueurs d’onde dans un certain intervalle.

Les raies dans le spectre d’émission par atomes

Les atomes excités libèrent de l’énergie sous forme de lumière à des longueurs d’onde caractéristiques. Chaque type d’atome possède un spectre d’émission particulier, constitué de raies fines et distinctes.

Les spectres continus

Une lampe à incandescence, par exemple, émet une lumière dont le spectre couvre toutes les longueurs d’onde possibles dans une plage donnée, donnant un spectre sans interruption, appelé spectre continu.

Longueur d’onde et couleur

La couleur perçue de la lumière dépend de la longueur d’onde \( \lambda \) :

• Les longueurs d’onde proches de \( 400\,nm \) apparaissent violettes ou bleues.
• Celles proches de \( 700\,nm \) apparaissent rouges.

Formule de la longueur d’onde

La lumière est caractérisée par sa longueur d’onde \( \lambda \). La relation entre la vitesse de la lumière \( c \), la fréquence \( u \) et la longueur d’onde est donnée par :

\[ \lambda = rac{c}{ u} \]

où :

• \( c pprox 3,0 imes 10^8\, m/s \), la vitesse de la lumière dans le vide
• \( u \) : la fréquence de la lumière

Résumé

Les spectres d’émission permettent d’identifier la nature des sources lumineuses ou des atomes. Les raies sont spécifiques à chaque atome, tandis que les spectres continus proviennent de corps chauds émettant toutes les longueurs d’onde. La longueur d’onde \( \lambda \) relie la couleur à la fréquence de la lumière.