Spectre d’émission

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-CLASSE INVERSÉE- Parcours sur :

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Spectre d’émission

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Étapes Objectifs Contenu date

Je découvre

(le contexte)

- Connaître la vitesse de la lumière

- Savoir caractériser le spectre d’un corps chaud

- Savoir caractériser un rayonnement

monochromatique par sa longueur d’onde

Présentation : Questionnement sur «la lumière».

11/05/20

Je m’informe …des prérequis

1-La lumière se propage en ligne droite, dans les milieux transparents et homogènes.

2-Une source primaire de lumière émet sa propre lumière ; alors qu’une source secondaire de lumière ne fait que renvoyer tout ou partie de la lumière qu’elle reçoit.

Je m’approprie…

des nouveautés

à distance

Voir les Vidéos :

11/05/20

Activité n° 1 page 225 …./05/20

en classe

- Exercices n° 5, 11, 13, 16, 19 p. 234 à 239 …./05/20

J’approfondis

(savoir porter un regard critique)

Je m’auto- évalue

Q.C.M Sur Kahoot disponible à partir du… …./05/20

Carte Mentale A réaliser pour le… …./05/20

J’évalue La carte mentale de mon voisin………... …./05/20

Évaluation

ECE Devoir

https://www.physique-chimie-facile.jimdofree.com

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L’essentiel sur :

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Spectre d’émission

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 - Connaître la vitesse de la lumière

- Savoir caractériser le spectre d’un corps chaud

- Savoir caractériser un rayonnement monochromatique par sa longueur d’onde

1 semaine

Introduction

La nature de la lumière et son mode de propagation a fait couler beaucoup d’encre au cours des siècles !

Dès l’antiquité, on pensait que les objets émettaient de la lumière, celle-ci se propageait « simplement » en ligne droite.

Cependant il fallut attendre encore longtemps (19^ème siècle) pour comprendre son comportement et donc sa nature.

I- La propagation de la lumière :

1°/ Rappel :

 Dans un milieu transparent et homogène (en nature et en température) la lumière se propage en ligne droite.

 Des objets produisent « naturellement » de la lumière qu’ils diffusent (dans toutes les directions simultanément) : ce sont des sources qualifiées de « primaires ».

 D’autres objets ne font que renvoyer tout ou partie de la lumière qu’ils reçoivent: ce sont des sources qualifiées de « secondaires ».

Exercice :

-Compléter avec les mots (absorption, diffusion, réflexion, transmission)

Si la lumière est renvoyée dans une seule direction privilégiée, c’est le phénomène de ………..

Si la lumière est renvoyée dans toutes les directions, c’est le phénomène de ………

Si la lumière ne fait que traverser l’objet, c’est le phénomène de ……….

Si la lumière ne ressort pas de l’objet, c’est le phénomène d’……….

2°/ Vitesse de la lumière :

La vitesse de propagation de la lumière peut être influencée par le milieu qu’elle traverse.

Dans le vide, elle est constante, elle est notée c (pour célérité) et vaut environ : c = 3,00 x10 ⁸ m/s

Exercice 1 :

La vitesse du son dans l’air vaut environ v = 340 m/s.

-Calculer le rapport c/v.

c

v ⁼………..

Conclusion : ………..

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Exercice 2 :

La Terre se trouve à 150 millions de kilomètres du Soleil !

-Combien de temps met la lumière du Soleil pour nous parvenir ? temps = distance

c ⁼ … … … …..… . = ………….. min ………. sec

II- La lumière et sa composition :

1°/ La lumière Blanche:

 Par convention, on appelle lumière blanche, celle émise par notre soleil.

Si la lumière traverse un milieu dispersif (goutte d’eau, prisme, réseau…) celle-ci est décomposée.

La figure obtenue est appelée « spectre de la lumière blanche » (arc-en-ciel).

Nos yeux étant des récepteurs limités, on en perçoit que le domaine suivant :

Remarques :

-Des animaux n’ont pas la même perception des couleurs que nous !

-En fait, quelques couleurs n’arrivent pas à traverser notre atmosphère terrestre : il manque quelques couleurs (= radiations) :

 On peut observer, sur les spectres précédents, qu’il y a une infinité de couleurs, il est fastidieux de vouloir toutes les nommer !

Chaque composante colorée correspond à une radiation monochromatique, elle est caractérisée par une grandeur appelée « longueur d’onde », notée  (lambda), exprimée en mètre (dans le Système International).

NB

: le domaine visible de la lumière blanche, pour les humains, s’étale de 400 nm = 400 x10^…….. m (violet) à 800 nm = 800 x10^……….. m (rouge) !

En conclusion, notre lumière blanche est polychromatique ! 2°/ Les spectres: « les spectres »

 On a remarqué qu’un corps pouvait émettre naturellement de la lumière. Une fois

décomposée le spectre est continu. Toutefois, plus un corps est chaud et plus son spectre contiendra des couleurs vers le violet.

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Remarque « astronomique »: une étoile « bleutée » est beaucoup plus chaude qu’une étoile

« rouge » !

 En outre, il existe un lien entre la température de surface d’un corps chaud et la longueur d’onde émise avec le maximum d’intensité lumineuse (loi de Wien, vue en enseignement scientifique de 1^ère générale).

 Dans le cas particulier d’éléments chimiques purs (sous forme de gaz excité dans une ampoule), on a remarqué que leur spectre de la lumière émise n’était pas continu (=discontinu) ; celui-ci est composé de quelques raies colorées sur un fond noir !

Cet ensemble de raies sont caractéristiques d’un élément chimique, elles forment l’empreinte digitale qui permet de différencier un élément d’un autre.

Exemples :

CONCLUSION :

La décomposition de la lumière émise par un corps a permis : (la spectrophotométrie)

-aux astronomes de déterminer la température de surface d’étoile lointaines et la composition de leur atmosphère.

-aux chimistes de lier la couleur à la concentration d’une espèce chimique.