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1 Partie 3 : Ondes et santé Chapitre 1 : Les ondes électromagnétiques visibles Pour comprendre le rôle de la lumière en médecine, nous allons étudier ses propriétés. 1/ La décomposition de la lumière : A/ Lumière blanche : La lumière émise par le Soleil ou par une lampe à incandescence s appelle la lumière.. Photo de l expérience: Décomposition de la lumière blanche par un.. Photo de l expérience: Décomposition de la lumière blanche par un. Prisme écran On remarque (lors d un arc-en ciel, ou sur le reflet d un CD ou, en physique, lorsque cette lumière traverse un. ou un ) que la lumière blanche est en fait composée de toutes les.. visibles par l œil humain. On dit qu on observe le. de la lumière blanche : il est continu et s étale du au.. On dit que la lumière blanche est Spectre de la lumière blanche réseau écran B/ Lumière du laser : La lumière d un LASER n est pas décomposée par un prisme : Le spectre présente une seule On dit que la lumière d un LASER est. car elle est constituée d une seule De plus, la lumière LASER est très.. et son.. (ou.) est réglable, ce qui permet de l utiliser en médecine dans plusieurs domaines. Coller le spectre

2 2/ La longueur d onde λ A/ Définition Une lumière monochromatique est une. caractérisée par une grandeur physique appelée. Son unité est le.. et on la note... Elle représente la. (vulgairement parlant, c est l «écartement entre 2 pics» ) Formule : L œil ne peut voir que le domaine des radiations visibles : Ce domaine s étend de. nm (bleu) à.. nm (rouge) 1nm = 1µm = Applications : 1/ Calcule la longueur d onde d une lumière de fréquence 6,6 x Hz. Quelle est la couleur correspondante? 2/ Calcule la fréquence d une lumière de longueur d onde λ = 632 nm. Quelle est la couleur correspondante? B/ Les différentes radiations Observer et dessiner le spectre obtenu avec le prisme et la lumière blanche (schéma à compléter). Couleur λ (nm) < > 780 Remarque : La lumière émise par le Soleil et/ou les lampes à incandescence contient des radiations qui ne sont pas visibles par l œil humain comme les..,... 3/ Absorption de la lumière par une solution A/ Le spectre d absorption :

3 Photo de l expérience Schéma et résultats Observation Raie sombre dans le domaine du.. Coller le spectre Le spectre de la lumière qui a traversé une solution colorée présente une.., qui correspond aux radiations que la solution a.. : on dit qu on observe le spectre.. de la solution. Mais comment savoir quelle couleur est absorbée par une solution colorée? Document 1 : Sensibilité de l œil humain en fonction de la longueur d onde La rétine de l œil humain possède trois types de cônes : - les cônes sensibles au bleu (CB) - les cônes sensibles au vert (CV) - les cônes sensibles au rouge (CR) On peut dire que l œil a une sensibilité maximale dans la couleur Sensibilité des cônes CV 100 CB CR λ (nm) Rappel de 4 ème : Les 3 couleurs primaires «lumières» (de la vision) sont : Le rouge, le bleu et le vert Les 3 couleurs secondaires «lumières» sont : Le cyan, le magenta, le jaune Les 3 couleurs primaires «matières» sont : Le cyan, le magenta, le jaune Les 3 couleurs secondaires «matières» sont : Le rouge, le bleu et le vert Rouge + bleu =. Rouge + vert =. Vert + Bleu =. Rouge + Vert+ Bleu =..

4 Une solution colorée joue le rôle de.. : une partie de la lumière. la solution et une autre partie.. jusqu à vos yeux. Autrement dit, une partie est et une autre partie est. Quelles couleurs sont absorbées et quelles couleurs sont diffusées? Une solution rouge laisse passer le et absorbe les 2 autres couleurs primaires ( ) Coller schéma synthèse additive Une solution bleue laisse passer le et absorbe les 2 autres couleurs primaires (.) Une solution cyan laisse passer le. et le. et absorbe la dernière couleur primaire : La roue des couleurs permet de déterminer la couleur absorbée par une solution : C est la couleur est. sur la roue appelée Coller roue des couleurs Couleur de la solution Rouge Bleue Cyan jaune Couleur absorbée (couleur complémentaire) Magenta Verte B/ La courbe d absorption On appelle., notée (sans ), la.... A est un nombre sans unité, souvent compris entre et dépend de Exemples : Si une solution laisse passer les radiations rouges, son absorbance est environ égale à zéro pour les longueurs d onde allant de et elle est maximale pour les longueurs aux alentours de Si cette solution absorbe (ne laisse pas passer) les radiations vertes, son absorbance est grande pour les longueurs d onde allant de.. et quasiment égale à 0 pour les autres longueurs d onde. De quoi dépend l absorbance d une solution? De λ, de. et de Solution colorée de permanganate de potassium (K + + MnO 4 -) de concentration identique. Plus l épaisseur de la solution traversée est grande, plus l absorbance de la solution est.. Solution colorée de permanganate de potassium (K + + MnO 4 -) de concentration croissantes. Plus la concentration de la solution est grande, plus l absorbance A de la solution est..

5 Un chimiste souhaite obtenir la courbe d absorbance A, c est-à-dire le graphique de. (en ordonnées) en fonction de..(en abscisse) Exemple : Une solution absorbe les radiations colorées de longueur d onde allant de 570 à 590 nm. Dessine l allure de sa courbe d absorbance, et colorie son spectre et prédis la couleur de la solution. A Coller le spectre et colorier en noir la partie absorbée λ L appareil utilisé : un spectrophotomètre Principe : - Prenons d une solution de permanganate de potassium (K + + MnO 4 -) de concentration 0,20 mmol.l La solution colorée est placée dans une cuve et est éclairée par un faisceau de lumière monochromatique. - Cet appareil compare l intensité lumineuse avant (I 0) et après (I) la traversée de la cuve de solution colorée pour une longueur d onde λ donnée. -On obtient le tableau de mesures suivant : I 0 Cuve + solution I λ (nm) A 0,01 0,02 0,05 0,1 0,15 0,2 0,4 0,43 0,44 0,31 0,15 0,07 0,03 0,02 C/ Exploitation 1/ Tracer sur papier millimétré la courbe d'absorbance : A en ordonnée et λ en abscisse (1 cm pour 10 nm) 2/ L absorbance A dépend-elle de la longueur d onde λ? 3/ Quelle est la longueur d'onde λ max qui correspond à un maximum d absorption A?

6 4/ Quelle est la couleur correspondant à cette longueur d onde λ max? 5/ Quelles sont les longueurs d onde qui correspond à un minimum d absorption A? 6/ Quelles sont les couleurs correspondant à ces longueurs d onde? 7/ Ce résultat était-t-il prévisible? Autres solutions et spectres : Solution Spectre d absorption λ max Couleur correspondant à λ max picrate d ammonium Sulfate cuivre de Tracer une ébauche de la courbe d absorbance Solution d éosine rouge

7 4/ Application du LASER en médecine

8 Questions : 1/ Qu est-ce que l effet thermique d un LASER? 2/ Utilise-t-on le même LASER pour corriger une myopie et un rhumatisme? 3/ Pour corriger une hypermétropie, quel type d effet utilise-t-on? 4/ Pour une épilation définitive, quel effet utilise-t-on? 5/ Application de la lumière en médecine : Luminothérapie Non seulement la lumière nous permet de voir le monde qui nous entoure mais elle est également indispensable à notre bienêtre. En effet, lorsque l automne arrive et que les journées deviennent sombres et courtes, beaucoup de personnes ressentent une baisse d énergie, des difficultés à se réveiller ou s endormir, elles ont le cafard, voire se sentent déprimées : on parle de dépression saisonnière ou SAD (Seasonal Affective Disorder). Lorsque la luminosité de la lumière du jour baisse en dessous d un seuil d environ lux au niveau de l œil, notre cerveau se met à fabriquer de la mélatonine (appelée couramment «hormone du sommeil») qui lentement va envahir notre corps au travers de la circulation sanguine et nous entraîner vers le sommeil. Ainsi, en hiver, le manque de lumière peut entraîner une somnolence excessive. Une solution possible est la luminothérapie qui consiste à s exposer à des lampes de fortes luminosités pendant 15 à 30 min par jour qui ne produisent pas d ultraviolet dangereux pour la peau (UVB). Questions : 1/ Cite un effet bénéfique de la luminothérapie. 2/ Quel type de lumière utilise-t-on? 3/ Quel rôle joue la lumière vis-à-vis de notre organisme?

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