Rappels de cours
1 Les sources de lumière et les ondes électromagnétiques
► Une source de lumière est un objet qui produit la lumière qu’il émet. La lumière visible est l’ensemble des ondes électromagnétiques susceptibles d’être perçues par l’œil humain.
► Une onde électromagnétique (radiation) est caractérisée par une longueur d’onde notée (lambda) qui s’exprime en mètres (m).
► L’œil humain est un récepteur de lumière qui n’est sensible qu’à certaines radiations, dont les longueurs d’onde dans le vide sont comprises entre 400 nm et 800 nm environ .
► Une source monochromatique émet une lumière qui n’est constitué que d’une seule radiation (exemple : le laser).
► Une source polychromatique émet une lumière qui est constitué de plusieurs radiations.
2 Les sources thermiques (chaudes)
► Le processus d’émission de la lumière est d’origine thermique : il est lié à la température du corps chauffé.
► Le spectre d’émission d’une source thermique (Soleil, lampes à incandescences, lampes halogènes) est continu.
exemple Le spectre de la lumière émise par une lampe à incandescence :
3 Les sources spectrales (froides)
► Le processus d’émission de la lumière n’est pas d’origine thermique (pas d’échauffement).
► Le spectre d’émission d’une source spectrale (laser, lampe à décharge, lampes fluocompactes, DEL) est discontinu.
exemple Le spectre de la lumière émise par une lampe à vapeur de mercure :
Méthodes
Associer un spectre à une source de lumière
Caractériser chacun des spectres de 1 à 4 et lui associer une source de lumière parmi la liste suivante : le Soleil, une lampe fluocompacte, un laser et une source de lumière blanche filtrée.
Solution
Le spectre 1 est constitué d’une seule radiation, il est caractéristique d’une source monochromatique. Le spectre 1 est donc celui du laser.
Le spectre 2 est continu et il contient toutes les longueurs d’onde du spectre visible. Il est caractéristique d’une source thermique, c’est donc celui du Soleil.
Le spectre 3 est discontinu et constitué de plusieurs radiations, il est caractéristique d’une source polychromatique. Le spectre 3 est donc celui d’une lampe fluocompacte.
Le spectre 4 est continu avec des domaines de longueurs d’onde en moins, c’est donc celui de la lumière blanche filtrée.
Associer un domaine à une longueur d’onde
Indiquer pour chaque longueur d’onde son domaine :
; ; .
Solution
Aide Convertir les différentes longueurs d’onde en nanomètres afin de déterminer le domaine.
Il s’agit donc du domaine du visible, car est comprise entre 400 et 800 nm.
rappel
Il s’agit donc du domaine des ultraviolets, car est inférieure à 400 nm.
Il s’agit donc du domaine des infrarouges, car est supérieure à 800 nm.