N. TETAZ-DZIELICKI 2nde L NDT 2006/2007 LES SPECTRES

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1 TP Cours chapitre 4 Physique LES SPECTRES Compétences : Identification des différents types de spectres. Identification d'élèments chimiques à partir de spectre. Compétences vues au collège : (4ème) Synthèse additive et synthèse soustractive des couleurs Lorsque l'on veut analyser une lumière provenant d'une source lumineuse, il est nécessaire d'utiliser un objet capable de décomposer cette lumière (prisme ou réseau) pour obtenir le spectre de la lumière étudiée. Principe d'utilisation du spectroscope : Source lumineuse Fente SPECTROSCOPE Réseau 1 Les spectres d'émission : 1.1 Observation de la lumière du jour, d'une lampe à incandescence allumée et de la flamme d'une bougie. Dans ces trois cas, on observe un spectre continu. On passe progressivement d'une radiation à l'autre. (on obtient «un arc-en-ciel» notre oeil n'éant sensible qu'à certaines longueurs d'onde de 400 à 750 nm environ) P Les spectres TP cours.odt Page 1/5

2 1.2 Observation de la lumière émise par des lampes à vapeur de sodium, de mercure et de néon. Dans ces trois cas, on n'observe que certaines raies très fines correspondant chacune à une longueur d'onde bien précise. On parle de spectre discontinus ou spectres de raies. Cas du sodium : On observe deux raies jaunes très rapprochées Cas du mercure : On observe au moins trois raies (violet, vert et jaune) Cas du néon : On observe principalement quatre raies (rouge, orange, jaune et vert) cependant avec un spectroscope plus performant voilà ce que l'on obtient : Chaque élément chimique a un spectre de raies qui lui est propre. Il est donc possible de les identifier. P Les spectres TP cours.odt Page 2/5

3 2 Influence de la température On utilise une lampe à incandescence branchée aux bornes d'un rhéostat (résistance variable) Plus la résistance est faible, plus l'intensité du courant qui traverse la lampe est élevée, plus la luminosité de la lampe est importante, plus sa température est élevée. Le spectre observé est continu et présente toutes les caractéristiques de la lumière blanche. Plus la résistance est forte, plus l'intensité du courant qui traverse la lampe est faible, plus sa luminosité est faible, plus sa température est basse. Les pectre est décalé vers le rouge, les radiations bleues et violettes ont disparu. 3 Les spectres d'absorption Rappel : Synthèse additive des couleurs Synthèse soustractive des couleurs : C'est ce qui se passe en art lorsque vous mélangez vos couleurs. Vous mélangez du bleu et du rouge. Le bleu absorbe les radiations émises par le rouge et inversement donc la somme de toutes les couleurs donnent noir. P Les spectres TP cours.odt Page 3/5

4 3.1 Les filtres colorés Le filtre cyan ne laisse passer que les longueurs d'onde qui compose la lumière cyan. Les autres longueurs d'onde sont absorbées. Les rouges disparaissent du spectre. 3.2 Les solutions colorées Ce phénomène est basé sur le même principe que celui des filtre. Notre oeil ne reçoit que les longueurs d'onde qui ne sont pas absorbées par la solutions colorées. Ainsi une solution de permanganate de potassium (violet) laissera passer les bleus et les rouges mais bloquera les verts. P Les spectres TP cours.odt Page 4/5

5 4 Synthèse On obtient un spectre d'émission lorsque l'on «excite» un élément chimique. Il fait apparître des radiations de longueur d'onde caractéristiques. Lorsqu'une lumière blache traverse cet élément sous forme de gaz, ces mêmes radiations sont absorbées. On obtient alors un spectre continu avec quelques bandes noires correspondant aux longueurs d'onde absorbées. Lorsqu'un échantillon contient plusieurs éléments chimiques, on retrouve les longueurs d'onde de chaque élément superposées sur un seul spectre. P Les spectres TP cours.odt Page 5/5

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