Physique · Glossaire

Qu'est-ce que « Décomposition de la lumière blanche » ?

Aussi appelé : spectre · lumière blanche · lumière monochromatique · lumière polychromatique · spectroscope

Définition 2.1 Physique du lycée · Chapitre 2 — Spectres de la lumière et le message de la lumière

Lorsqu’un faisceau étroit de lumière solaire traverse un prisme de verre, il en ressort étalé en une bande continue de couleurs, du rouge au violet. Cette bande est le spectre de la lumière. Une lumière qui contient toutes les couleurs visibles, comme la lumière du Soleil ou celle d’une ampoule ordinaire, s’appelle lumière blanche. Une lumière d’une seule couleur pure, qu’aucun prisme ne peut décomposer davantage, est monochromatique (un faisceau laser, par exemple) ; un mélange de plusieurs couleurs est polychromatique. Un instrument qui effectue la décomposition et lit la composition d’une lumière est un spectroscope.

Un prisme éventaille un faisceau de lumière blanche en son spectre ; sur un écran, l’éventail peint une bande d’arc-en-ciel continue.
Un prisme éventaille un faisceau de lumière blanche en son spectre ; sur un écran, l’éventail peint une bande d’arc-en-ciel continue.

Exemples

Exemple 2.17 (Une fiole de vapeur de sodium)

De la lumière blanche traverse une fiole contenant de la vapeur de sodium froide. Le spectre transmis est un arc-en-ciel complet avec une raie sombre à 589nm589\,\mathrm{nm} — précisément là où une lampe au sodium brille le plus fort. En regardant la fiole de côté dans une pièce sombre, on voit la lumière volée réémise : un faible éclat jaune-orange à cette même longueur d’onde.

Exemple 2.20 (La recette du Soleil)

Le spectre solaire porte des milliers de raies sombres, cartographiées par Fraunhofer en 1814. Parmi les plus fortes : 410410, 434434, 486486 et 656nm656\,\mathrm{nm} — l’empreinte complète de l’hydrogène — ainsi que la raie du sodium à 589nm589\,\mathrm{nm} et une paire de calcium à 393393 et 397nm397\,\mathrm{nm}. L’atmosphère du Soleil contient surtout de l’hydrogène, plus des traces d’éléments familiers des roches terrestres. Les mesures modernes affinent le titre : le Soleil est environ aux trois quarts de l’hydrogène en masse.

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