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Décomposition de la lumière blancheLa lumière blanche du Soleil ou d'une lampe à incandescence est en réalité composée d'une infinité de couleurs. En traversant un prisme ou un réseau de diffraction, elle se décompose en un spectre continu, où toutes les teintes de l'arc-en-ciel sont présentes sans interruption. Ce phénomène, appelé dispersion, montre que la lumière blanche est polychromatique. Chaque couleur correspond à une longueur d'onde différente, le violet ayant la plus courte et le rouge la plus longue. La relation fondamentale liant la célérité c, la longueur d'onde λ et la fréquence ν est c = λ × ν.
📢 Rappel
La lumière blanche est polychromatique : elle contient toutes les couleurs visibles.
📖 Définition
Un spectre continu présente toutes les radiations visibles sans interruption, du violet au rouge.
⭐ À retenir
La dispersion par un prisme ou un réseau permet de décomposer la lumière blanche en un spectre continu.
💡 À retenir :
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Spectres de raies d'émissionLorsqu'on chauffe un gaz à basse pression ou qu'on le soumet à une décharge électrique, il émet une lumière dont le spectre est discontinu. Ce spectre est constitué de raies colorées sur un fond noir, chaque raie correspondant à une longueur d'onde précise. Chaque élément chimique possède un spectre de raies unique, comme une empreinte digitale, qui permet de l'identifier. Par exemple, une lampe à vapeur de sodium émet principalement une raie jaune intense. Ce type de spectre est appelé spectre d'émission de raies.
📖 Définition
Un spectre d'émission de raies est formé de raies colorées sur un fond noir, caractéristiques d'un élément.
🔍 Exemple
La lampe à vapeur de sodium produit un spectre avec deux raies jaunes très proches (doublet du sodium).
⭐ À retenir
Chaque élément chimique possède un spectre d'émission de raies qui lui est propre.
💡 À retenir :
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Spectres d'absorptionLorsqu'une lumière blanche traverse un gaz froid, certaines couleurs sont absorbées. Le spectre obtenu est alors un spectre d'absorption de raies : il présente un fond coloré continu avec des raies noires correspondant aux longueurs d'onde absorbées. Les raies noires se situent exactement aux mêmes positions que les raies colorées du spectre d'émission du même gaz. Ce phénomène permet d'identifier les éléments présents dans l'atmosphère des étoiles, comme l'hélium découvert dans le Soleil avant de l'être sur Terre.
📖 Définition
Un spectre d'absorption de raies est un spectre continu avec des raies noires correspondant aux longueurs d'onde absorbées.
🔍 Exemple
Le spectre du Soleil est un spectre d'absorption : les raies noires (raies de Fraunhofer) révèlent les éléments de son atmosphère.
⭐ À retenir
Les raies d'absorption d'un gaz sont aux mêmes longueurs d'onde que ses raies d'émission.
💡 À retenir :
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Synthèse additive et soustractiveLa synthèse additive consiste à superposer des lumières colorées. Les couleurs primaires sont le rouge, le vert et le bleu (RVB). Leur superposition donne le blanc, et l'absence de lumière donne le noir. La synthèse soustractive, utilisée en peinture ou imprimerie, part du blanc et soustrait des couleurs à l'aide de filtres ou pigments. Ses couleurs primaires sont le cyan, le magenta et le jaune (CMJ). Deux couleurs sont complémentaires si leur superposition additive donne du blanc.
📖 Définition
Synthèse additive : superposition de lumières colorées. Rouge + Vert + Bleu = Blanc.
🔍 Exemple
Un écran de smartphone utilise la synthèse additive RVB pour afficher toutes les couleurs.
⭐ À retenir
En synthèse additive, les couleurs primaires sont Rouge, Vert, Bleu. En soustractive, Cyan, Magenta, Jaune.
💡 À retenir :