Exploration de l'espace/Les messages de la lumière
Comment la lumière est-elle émise ?
modifierPar incandescence
modifierUn corps très chaud émet de la lumière : c’est l'incandescence, de spectre continu. Quand on observe la lumière blanche thermique (d'une lampe à filament ou du soleil), on observe un spectre continu sur toutes les longueurs d'ondes visibles de 700 nm à 400 nm. Plus le corps est chaud, plus le spectre s'enrichit vers le bleu – violet (principe du pyromètre). Exemple: soleil et étoiles, flammes, incandescence d'un métal en fusion ou de lave solide, lampe à gaz haute pression.
Par un gaz
modifierLorsqu'on soumet un gaz à faible pression contenu dans une ampoule à une tension électrique élevée (décharge), celui-ci émet une lumière avec un spectre de raie. Exemple : lampe à vapeur de sodium ou de mercure utilisées pour l'éclairage public. Les raies et leurs longueurs d'ondes sont caractéristiques du gaz contenu dans l'ampoule. [Dessins] La décharge électrique donne de l'énergie à un atome de gaz --> atome excité. Par désexcitation radiative, l'électron rejoint son niveau d'énergie le plus stable et émet de la lumière correspondante. L'excitation peut également se faire en portant le gaz à une température élevée. Ainsi le spectre est caractéristique de l'élément chimique du gaz. [Dessins]
Comment la lumière est-elle absorbée ?
modifierPar une solution
modifierUne solution absorbe toute une bande de couleur et laisse passer le reste du spectre. Ainsi la couleur de la solution est due à ce qui n’est pas absorbé. Il manque des couleurs, il s'agit donc d'un spectre d'absorption. Cette absorption se fait par bande : ce spectre de bande d'absorption permet d’identifier les espèces chimiques contenues dans la solution.
Par un gaz
modifierL'atome de gaz absorbe les radiations qui permettent à ses électrons de passer à un niveau d'énergie supérieur. Ces radiations correspondent aux mêmes longueurs d'ondes que celles du spectre d'émission.
Lumière du soleil
modifierOn peut analyser le spectre de la lumière du soleil comme un objet incandescent pour obtenir sa température de surface : ~ 5500 °C .
On y trouve également des raies d'absorption correspondant à l'hélium et l'hydrogène.