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