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LES SPECTRES Messages de la lumire Afficher le sommaire
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Sommaire Les spectres dmission Les spectres dabsorption Application lastrophysique GlossaireBibliographie
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LES SPECTRES DEMISSION Retour au sommaire Obtenir un spectre dmission Spectres continus dorigine thermique Spectres de raies dmission
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Obtenir un spectre dmission On obtient le spectre dmission dun lment en ralisant lespectre dmission montagemontage suivant : On utilise un corps chaud qui va mettre une lumire (filament de tungstne dune ampoule, Soleil, mercure dune lampe vapeur de mercure, sodium dune lampe vapeur de sodium, etc.).lampe vapeur de mercure On claire un prisme avec cette lumire (une fente et une lentille sont utilises pour rduire la taille du faisceau lumineux et concentrer ce faisceau sur le prisme).prisme Un cran permet de recueillir le spectre et donc de ltudier. Retour au menu SPECTRE DEMISSION Retour au sommaire
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Montage utilis pour obtenir un spectre dmission Page prcdente Retour au menu SPECTRE DEMISSION Retour au sommaire Exemple : lampe vapeur de mercure
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Spectres continus dorigine thermique Un corps chaud (solide, liquide ou gaz sous haute pression) met une lumire dont le spectre est continu. Ce spectre change avec la temprature. Lorsque la temprature s lve, le spectre continu dmission devient plus lumineux et senrichit de couleurs verte, bleue puis violette. Les 3 spectres suivants sont les spectres dmission dun mme corps 3 tempratures diffrentes t 1, t 2, t 3. Retour au menu SPECTRE DEMISSION Retour au sommaire t1t1 t3t3 t2t2
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Spectre de raies dmission Un gaz basse pression et temprature leve met une lumire constitue dun nombre restreint de radiations : on obtient un spectre discontinu appel spectre de raies dmission. Retour au menu SPECTRE DEMISSION Suite Retour au sommaire Spectre dmission dune lampe vapeur de mercure : Spectre dmission dune lampe vapeur de sodium :
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Un spectre de raies est caractristique dun lment chimique : on dit que cest sa signature. Un spectre de raies permet didentifier un lment chimique sans ambigut. Longueurs donde des raies des spectres de 2 lments : le sodium et le mercure : Spectre de raies dmission (suite) Retour au menu SPECTRE DEMISSION Retour au sommaire Sodium589,0 nm et 589,6 nm. Mercure404 nm ; 435 nm ; 547 nm ; 575 nm ; 580 nm ; 672 nm et 690 nm.
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LES SPECTRES DABSORPTION Obtenir un spectre dabsorption Raies dabsorption caractristiques dun atome ou dun ion Bandes dabsorption de solutions colores Retour au sommaire
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Obtenir un spectre dabsorption On obtient le spectre dabsorption dun lment en ralisant le montage suivant :spectre dabsorption On utilise une source de lumire blanche (dont le spectre est continu) Cette lumire claire : - la flamme dun bec bunsen dans laquelle on place llment chimique tudier (on obtient alors un spectre de raies).flamme dun bec bunsen - une cuve contenant une solution colore (on obtient alors un spectre de bandes).cuve contenant une solution colore Le reste du dispositif est identique celui du montage ralis pour le spectre dmission (fente, lentille, prisme, cran) Retour au menu SPECTRES DABSORPTION Retour au sommaire
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Montage ralis pour obtenir un spectre dabsorption (1) Page prcdente Retour au menu SPECTRES DABSORPTION Retour au sommaire
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Montage ralis pour obtenir un spectre dabsorption (2) Page prcdente Retour au menu SPECTRES DABSORPTION Retour au sommaire
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Raies dabsorption caractristiques dun atome ou dun ion Lorsquun gaz basse pression et basse temprature est travers par de la lumire blanche, le spectre de la lumire transmise est constitu des raies noires se dtachant sur le fond color du spectre de la lumire blanche : cest un spectre de raies dabsorption. Les radiations manquantes ont t absorbes par le gaz. Retour au menu SPECTRE DABSORPTION Suite Retour au sommaire Spectre dabsorption du mercure :
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Raies dabsorption caractristiques dun atome ou dun ion (suite) Un gaz ne peut absorber que les radiations quil serait capable dmettre si sa temprature tait leve. Retour au menu SPECTRE DABSORPTION Retour au sommaire Spectre dmission dune lampe vapeur de sodium : Spectre dabsorption du sodium :
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Bandes dabsorption de solutions colores Lorsquune solution colore est traverse par de la lumire blanche, le spectre de la lumire transmise prsente des bandes noires sur le fond color du spectre de la lumire blanche : cest un spectre de bandes dabsorption. Un spectre de bandes dabsorption est caractristique de lespce dissoute. Retour au menu SPECTRES DABSORPTION Retour au sommaire Spectre de bande d une solution colore
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APPLICATION A LASTROPHYSIQUE Spectre dune toile Temprature de surface dune toile Composition chimique de lenveloppe dune toile Retour au sommaire
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Spectre dune toile Les toiles mettent de la lumire dont le spectre est continu et stri de nombreuses raies sombres. Cest le cas de notre Soleil. Voici son spectre, il est appel spectre de Fraunhofer : Retour au menu APPLICATION Retour au sommaire
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Temprature de surface La lumire mise par la surface dune toile a un spectre continu qui dpend de la temprature de la surface. On peut ainsi faire un classement des toiles selon leur temprature de surface et leur couleur. Retour au menu APPLICATION Suite Retour au sommaire
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Temprature de surface et couleur dune toile Temprature moyenne 3000C5500C8000C Plus de 10000C Couleur Rouge- orang JauneBlancheBleute Exemple dtoile BtelgeuseSoleilSiriusRigel Retour au menu APPLICATION Retour au sommaire
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Composition chimique de lenveloppe dune toile La lumire mise par la photosphre dune toile traverse sa chromosphre. Certaines radiations y sont absorbes. Les raies dabsorption sont spcifiques des atomes prsents dans cette chromosphre.photosphrechromosphre Si les toiles ne comportait pas de chromosphre, le spectre de la lumire mise serait continu. La prsence de raies noires dans ces spectres permet de montrer que les toiles ont une chromosphre, et den dterminer la composition chimique. Retour au menu APPLICATION Suite Retour au sommaire Structure dune toile
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Dtermination de la composition de latmosphre dune toile : exercice. Les figures ci-dessous donnent le spectre de 2 lments, le titane et le nickel, et le spectre de la lumire mise par une toile (tous les spectres sont raliss dans les mmes conditions). Titane Nickel toile Le spectre de la lumire mise par ltoile montre-t-il la prsence de titane dans latmosphre de ltoile ? De nickel ? Justifier les rponses. Retour au menu APPLICATION Retour au sommaire
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GLOSSAIRE Chromosphre : atmosphre dune toile (retour).retour Lampe vapeur de mercure : tube contenant de la vapeur de mercure et qui, travers par une dcharge lectrique met une vive lueur bleutre (retour).retour Photosphre : surface dun toile (retour).retour Prisme : cest un objet en plexiglas qui permet de dvier et dcomposer la lumire (retour).retour Spectre : Figure rsultant de la dcomposition dune lumire. Spectre dabsorption : cest le spectre de la lumire transmise quand on claire un corps avec de la lumire blanche (retour).retour Spectre dmission : cest le spectre de la lumire mise par un corps chaud (retour).retour Retour au sommaire
