a) Dans les 2 tubes, le gaz utilisé est le mercure (Hg).
En effet leur spectre d’émission contient les raies principales
d’émission du gaz mercure.
b) Le niveau de plus basse énergie est appelé le niveau
d’énergie fondamental (Eo = -10,44 eV ).
c) L’atome se trouve dans un état excité d’énergie E1.
a) La perte d’énergie s’accompagne d’un rayonnement
électromagnétique de longueur d’onde l.
b) Réponse partielle, pour voir la réponse vidéo clique
ici.
2,54 x 10-7
m = 254 nm
c) Les longueurs d’onde des radiations lumineuses
sont comprises entre 400 nm et 800 nm. La radiation précédente fait partie des
UV car sa longueur d’onde l = 254
nm est inférieure à 400 nm.
a) Les atomes de
mercure en se désexcitant du niveau d’énergie E1 à Eo émettent un
rayonnement de longueur d’onde l = 254
nm.
Or, pour que la poudre produise de la lumière visible, elle
doit être soumise à un rayonnement de longueur d’onde compris entre 200 nm et
300 nm. Par conséquent la vapeur de mercure permet à la poudre d’émettre de la
lumière visible (200 nm < l <
300 nm).
b) Le spectre de la vapeur de mercure est discontinu, alors
que celui du tube fluorescent est continu (pour de longueurs d’onde comprises
entre 380 nm et 670 nm) .
Grâce à la poudre posée sur les parois du tube, on obtient
un spectre continu proche de celui de la lumière solaire. La poudre permet
d’obtenir une lumière agréable à l’œil.
c) Les intensités relatives des différentes longueurs
d’onde ne sont pas identiques pour les 2 tubes fluorescents.
Le tube 1 possèdent les radiations les plus intenses
(comprises entre 560 et 640 nm) . La lumière émise sera vert-jaune.
Toutes les intensités lumineuses du tube 2 sont
sensiblement équivalentes. La lumière émise sera plutôt de couleur blanche.
Conclusion :
suivant la nature de la poudre, la couleur de la lumière émise est différente.