Matériel :

 Correction : Diaporama PPoint

I- Dispersion de la lumière blanche.

1)- Dispersion de la lumière blanche par un prisme.

  Placer un prisme sur le trajet de la lumière provenant d’une lampe à incandescence.

  Observer et dessiner le spectre en indiquant les différentes couleurs.

2)- Dispersion de la lumière par un réseau.

-  Un réseau est constitué d'un film transparent sur lequel on a gravé des traits parallèles, équidistants et très fins ( exemple le réseau noté : 580 : on a gravé 580 traits par millimètre).

  Observer et dessiner le spectre obtenu.

.

3)- Comparaison.

-  Quels sont les points communs et les différences entre les deux spectres ?

II- Spectres d’émission

-  Un spectre d’émission est un spectre produit par la lumière directement émise par une source.

1)- Spectre continu d’origine thermique.

a)-  Analyse de la lumière émise par une lampe (6 V)

  Montage : brancher la lampe aux bornes du générateur (alimentation ajustable).

-  Régler la tension sur zéro puis mettre le générateur sous tension.

-  Augmenter la tension tout en observant avec le spectroscope la lumière émise par la lampe.

-  Attention : ne pas dépasser 6V.

  Observations et conclusion.

-  Quelle influence a la variation de tension sur la lampe ?

-  Quelle est la conséquence de cette variation sur les spectres observés ?

-  De quelle grandeur physique dépend ces changements ?

2)- Spectres de raies.

-  On analyse à l’aide du spectroscope la lumière émise par une lampe à vapeur de mercure puis une lampe à vapeur de sodium.

-  La lampe à vapeur de mercure contient des atomes (Hg) de mercure sous faible pression.

-  Ces atomes subissent des décharges électriques et sont excités.

-  La lampe à vapeur de sodium contient des atomes de sodium (Na).

-  Eux aussi subissent des décharges électriques et sont excités.

  Représenter les différents spectres. Les comparer. Quelle conclusion peut-on tirer ?

-  Spectre de la lampe à vapeur de mercure :

-  Spectre de la lampe à vapeur de sodium :

3)- Les couleurs de flammes.

  Pulvériser sur une flamme non éclairante d’un bec bunsen une solution contenant des ions sodium Na⁺.

-  Observer la couleur de flamme.

-  Reproduire l’expérience avec d’autres solutions ioniques et indiquer chaque fois la couleur de flamme.

-  Représenter les résultats sous forme d’un tableau.

  Conclusion.

-  Quelques couleurs de flamme :

III- Spectres d’absorption

-  Un spectre d’absorption est un spectre obtenu en analysant la lumière blanche qui a traversé une substance.

1)- Spectres de raies d’absorption.

-  Visualisation du tableau des spectres de raies d’absorption.

-  Spectre d'absorption et d'émission de l'hydrogène :

-  Spectre d'absorption et d'émission de l'hélium :

-  Spectre d'absorption et d'émission du mercure :

-  Spectre d'absorption et d'émission du néon :

-  Spectre d'absorption de l'argon :

-  Spectre d'absorption du cadmium :

-  Spectre d'absorption du calcium :

2)- Spectres de bande d’absorption

  On analyse à l’aide d’un spectroscope la lumière transmise à travers différentes solutions colorées.

-  Placer dans l’orifice du spectroscope les différentes solutions colorées

  Représenter les différents spectres et conclure.

-  Spectre d’absorption de la solution jaune :

-  Spectre de la solution bleue :

-  Spectre de la solution violette :

IV- Applications à l’Astrophysique.

-  La surface chaude des étoiles émet une lumière dont le spectre est continu.

-  Certaines radiations de cette lumière blanche traversant l’atmosphère de l’étoile sont absorbées par des atomes qui y sont présents.

-  On obtient le spectre d’absorption de l’étoile.

-  La couleur de l’étoile permet de déterminer sa température de surface.

-  Le document suivant représente le spectre de la lumière solaire.

a)-  Quel type de spectre donne la lumière émise par le soleil ?

b)-  Pourquoi l’atmosphère du soleil empêche-t-elle d’observer un spectre continu ?

c)-  Qu’es-ce que la photosphère ? Quelle est sa température ?

d)-  Qu’est-ce que la chromosphère ? Quelle est sa température ?

e)-  Expliquer pourquoi la présence des raies noires est liée à l’existence de la chromosphère.

f)-  Pourquoi l’étude des longueurs d’onde des raies noires a-t-elle permis de connaître la composition de la chromosphère ?

g)-  Quels sont les deux éléments les plus abondants (en fraction de masse) dans la composition chimique du Soleil ?