Cours de Physique – Chimie : Sources de lumière colorée Première S, 2011-2012 Partie : Observer
Thème : Source de lumière colorée Chap. III
Sources de lumière colorée Compétences attendues :
• Distinguer une source polychromatique d'une source monochromatique caractérisé par une longueur d'onde dans le vide.
• Connaître les limites en longueur d'onde dans le vide du domaine visible et situer les rayonnements IR et UV.
• Exploiter la loi de Wien, son expression étant donnée.
I. Les sources de lumière
Une source de lumière est un objet qui produit la lumière qu'il émet.
1°) Les sources d'origines thermique
Exemples : le soleil, les lampes à incandescence, les lampes halogènes, la lave en fusion, les flammes, les braises incandescentes.
2°) Les sources froides
Exemples : lampes fluorocompactes, lampes à décharges, les lasers, les DEL, les éclairs, les lucioles.
II. La lumière colorée
1°) Source polychromatique ou source monochromatique
La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques qui peuvent être détectées par l'œil humain. Elle peut être analysée par un prisme ou un réseau.
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2°) Longueur d'onde dans le vide d'une radiation
Dans le vide ou dans l'air, les radiations visibles ont des longueurs d'ondes comprises entre 380 nm (violet) et 780 nm (rouge).Elles sont limitées par les ultraviolets ou UV ( < 400 nm) et par les infrarouges ou IR ( > 800nm).λ λ
III. Couleur des corps chauffés 1°) La loi de Wien
Dès 1893, Wilhelm Wien (18641928) montre expérimentalement que le spectre continu du rayonnement thermique émis par un corps noir à une température T, a une intensité maximale pour une longueur d'onde λmax qui est donnée par la relation :
Remarque : La notation λmax n'indique pas une valeur maximale pour mais c'estλ la valeur de correspondant au maximum de l'intensité duλ
rayonnement thermique.
Le rayonnement thermique de certains corps (les étoiles, le fil d'une lampe à incandescence, le corps humain) est comparable à celui d'un corps noir.
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2°) Couleur perçue
Plus la température d'un corps incandescent est élevé et plus le spectre continu de la lumière qu'il émet s'enrichit vers le violet.
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