TP 4 : Spectre  d’émission  d’un  gaz  chauffé Spectres  d’ ABSORPTION

Objectif : Existence de spectres de lumière discontinus, d’émission ou d’absorption.

 

I .Spectre d’émission de diverses lampes à vapeur métalliques

 

1. Montage et expérience

On dispose  de 2 dispositifs expérimentaux  permettant  de décomposer la lumière émise par des sources lumineuses :

- Le montage ci contre qui décompose la lumière de lampes aux vapeurs de sodium et de mercure, ainsi qu’une lampe à incandescence.

Un spectrophotomètre qui permet de décomposer la lumière et de donner les valeurs des longueurs d’onde de son spectre.

 

Les lampes spectrales sont composées d’une ampoule dans lequel on introduit un gaz sous basse pression. Ce gaz excité par une tension électrique émet de la lumière.

 

2. Exploitation

 

·Q1) Comparer les spectres émis par ces lampes au mercure et au sodium à celui émis par un filament chauffé. Comment peut-on qualifier ces deux types de spectres ?

 

Q2) Utiliser le spectrophotomètre pour déterminer expérimentalement les longueurs d’onde des radiations lumineuses émises par les  lampes aux vapeurs de sodium de mercure et du néon (lampe en dessus de vous !). donner approximativement les longueurs d’onde de chaque raie lumineuse observée. Dessiner sur un même axe le spectre de ces éléments chimiques. Utiliser des crayons de couleurs et noter les valeurs des longueurs d’onde. Exemple pour nommer la plus petite longueur d’onde de la lampe au mercure écrire sur la radiation :

On prendra l’échelle suivante : 1cm --> 20 nm. L’origine de l’axe est . On rappelle que les radiations lumineuses sont comprises entre

 

Q3) Les deux spectres réalisés avec les lampes aux vapeurs de sodium et de mercure sont-ils identiques ?

 

II. Spectre d’absorption d’une substance : le permanganate de potassium

 

1. Expérience

 

La lumière émise par la source blanche traverse une cuve remplie de permanganate de potassium. On décompose la lumière obtenue en sortie de cuve à l’aide d’un prisme. Le spectre obtenu est recueilli sur un écran.

 

2. Exploitation

 

Q4) Dessiner le spectre obtenu sans la cuve puis avec la cuve.

 

Q5) Comment ce spectre est-il modifié en traversant la solution de permanganate de potassium ? Justifier le nom de « spectre d’absorption »

 

Q6) Quelles sont les bandes de couleur absorbées par la solution de permanganate de potassium ? Comment peut-on alors expliquer la couleur violette de la solution de permanganate de potassium ?