Physique-Chimie : Vision et lumière

Sujet : Spectres d’émission (raies, continu) et longueur d’onde

1. Qu’est-ce qu’un spectre ?

Un spectre est la répartition de la lumière émise ou reçue par une source. Il peut être :

• Spectre d’émission : la lumière produite par une source en émettant des couleurs précises.
• Spectre continu : un dégradé de toutes les couleurs sans interruption, comme celui d’un filament incandescent.
• Spectre d’absorption : les couleurs absentes d’un spectre continu lorsque la lumière passe à travers une substance opaque ou absorbe.

2. Spectres d’émission

Les spectres d’émission peuvent être :

• Spectre de raies : composé de lignes lumineuses fines et précisément positionnées en couleur (ou longueur d’onde).
• Spectre continu : présente un dégradé sans interruption, comme celui d’un objet chaud ou d’un incandescence.

3. Longueur d’onde (\( \lambda \))

La longueur d’onde est la distance entre deux points équivalents (par exemple deux crêtes) d’une onde lumineuse.

Elle se mesure en nanomètres (nm) ou en mètres (m).

Les différentes couleurs de la lumière visible ont des longueurs d’onde comprises entre :

• 400 nm (violet)
• 700 nm (rouge)

La relation entre la couleur et la longueur d’onde est essentielle pour identifier et interpréter les spectres.

4. Relations importantes

La vitesse de la lumière dans le vide (\( c \)) est une constante :

\[ c = 3,00 imes 10^{8} ext{ m/s} \]

La relation entre la longueur d’onde (\( \lambda \)), la fréquence (\( f \)) et la vitesse (\( c \)) est :

\[ c = \lambda imes f \]

5. Conclusion

Les spectres d’émission permettent d’identifier les sources lumineuses et de comprendre leur structure. La longueur d’onde est une caractéristique essentielle de la lumière qui détermine sa couleur et ses propriétés dans la vision.