On peut observer le spectre avec :
- Prisme ou réseau de diffraction → qui sépare les couleurs.
- Écran ou détecteur → pour voir les raies ou le spectre continu.
Définition
Spectre d’émission
Lumière émise par un corps chaud (solide) ou un gaz excité, que l’on peut séparer en différentes couleurs.
Chaque couleur correspond à une longueur d’onde λ, qui mesure la taille de l’onde de lumière.
I) Spectre d’émission d’un solide chauffé
1) Influence du dispositif dispersif
Matériel utilisé :
- Source solide chaude (ex : filament d’ampoule)
- Prisme ou réseau → pour séparer la lumière
- Écran ou détecteur → pour observer le spectre
Lumière polychromatique :
Contient toutes les couleurs (ex : lumière blanche du soleil),
Radiation monochromatique
Lumière d’une seule couleur (ex : lumière rouge d’un laser)
Spectre continu
Toutes les couleurs sont présentes, sans interruption
Radiations invisibles
Certaines radiations comme l’infrarouge ou l’ultraviolet ne sont pas visibles à l’œil nu
Observation :
- La lumière blanche passe dans un prisme → elle se sépare en un arc-en-ciel → spectre continu
- Chaque couleur correspond à une radiation monochromatique différente
2) Influence de la température
La couleur du spectre dépend de la température du solide :
- Faible température → rouge
- Température moyenne → jaune / orange
- Haute température → blanche / bleue
Plus le solide est chaud → plus le spectre est étendu et la lumière est intense.
Exemple concret :
Braise d’un feu : rouge → blanc → bleu selon la température
II) Spectre d’émission d’un gaz chauffé
Les gaz n’émettent pas toutes les couleurs → spectre de raies (discontinu)
- Chaque raie correspond à une radiation monochromatique précise, caractéristique du gaz
Pourquoi ?
- Les électrons du gaz absorbent de l’énergie → ils passent à un niveau d’énergie supérieur
- Ensuite, les électrons redescendent à leur niveau initial → ils libèrent de la lumière
- La couleur émise correspond à une longueur d’onde précise → raie dans le spectre
Exemple :
- Sodium → raies jaunes
- Hydrogène → raies rouges, bleues et violettes
Chaque gaz a ses raies → permet d’identifier le gaz
Astuce pour retenir :
Solide chaud = spectre continu
Gaz excité = spectre de raies
III) Flammes colorées et feux d’artifice
Certains sels métalliques colorent la flamme en émettant des raies caractéristiques
Exemples :
- Sodium → jaune
- Lithium → rouge
- Cuivre → vert / bleu
- Potassium → violet
Dans les feux d’artifice, on mélange différents sels pour créer toutes les couleurs du feu d’artifice
Astuce : la couleur d’une flamme permet de savoir quel métal est présent
IV) Unités, multiples et sous-multiples du mètre
V) Chiffres significatifs et écriture scientifique
1) Chiffres significatifs (cs)
Les chiffres significatifs sont les chiffres fiables dans une mesure, plus 1 chiffre incertain
Règles pour les repérer :
- Tous les chiffres différents de zéro sont significatifs
- Les zéros entre deux chiffres sont significatifs
- Les zéros devant le premier chiffre non nul ne sont pas significatifs
- Les zéros après la virgule sont significatifs
Exemples :
- 12,34 → 4 chiffres significatifs
- 0,00456 → 3 chiffres significatifs
- 0,03050 → 4 chiffres significatifs
2) Écriture scientifique
Forme : (a × 10^n) avec (1 ≤ a < 10)
Exemples :
- 4500 → (4,5 × 10^3)
- 0,00032 → (3,2 × 10^{-4})
- 6 700 000 → (6,7 × 10^6)
VI) Ordres de grandeur
-L’ordre de grandeur permet d’estimer rapidement la taille d’une grandeur à la puissance de 10 la plus proche
-Utile pour comparer des grandeurs très différentes
Astuce :
On arrondit la grandeur à la puissance de 10 la plus proche
Ça permet de comparer facilement les tailles
