undefined - Fiche de révision Afterclasse

CHAPITRE

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Formules

À savoir refaire

Schémas

Différentes sources de lumière

Couleur des corps chauffés et loi de Wien

Interaction lumière – matière

Vision des lumières colorées

Différentes sources de lumière

- ADomaines des ondes électromagnétiques
  - Définition
    Onde électromagnétique
    
    Perturbation du champ électromagnétique qui se propage avec une célérité $c$ (en $m/s$ ) sans transport de matière mais avec transport d’énergie.
    
    Chaque onde (ou radiation) est caractérisée par sa fréquence $\nu$ (« nu ») qui ne change pas selon le milieu de propagation ou par sa longueur d’onde dans le vide $\lambda_0$ .
  - Définition
    Fréquence
    La fréquence $f$ est le nombre de motifs élémentaires de la grandeur périodique se déroulant en une seconde. Elle s’exprime en hertz ( $Hz$ ).
  - Formule
    Relation entre fréquence et période
    $\nu=\frac{1}{T}$
    
    $\nu$ la fréquence en hertz ( $Hz$ ) ;
    
    $T$ la période en seconde ( $s$ ).
  - Remarque
    La fréquence en hertz est l'inverse de la période en seconde.
  - Définition
    Célérité d’une onde
    La célérité $c_{milieu}$ en $m/s$ est la célérité de l’onde dans le milieu de propagation.
  - Formule
    Célérité en fonction du milieu
    
    La célérité $c_{milieu}$ en $m/s$ est la célérité de l’onde dans le vide, divisée par l’indice de réfraction du milieu de propagation :
    
    $c_{milieu}=\frac{c_{vide}}{n_{milieu}}$
  - Remarque
    La célérité de l’onde électromagnétique est toujours plus petite que sa célérité dans le vide : $n_{milieu}\ge1$ .
  - Formule
    Célérité, longueur d’onde et fréquence
    $c=\lambda \nu=\frac{\lambda}{T}$
    
    $\nu$ la fréquence en hertz ( $Hz$ ) ;
    
    $\lambda$ la longueur d’onde en mètres ( $m$ ) ;
    
    $T$ la période de l’onde en secondes ( $s$ ) ;
    
    $c$ la célérité de l’onde en mètres par seconde ( $m/s$ ).
  - Remarque
    La célérité et la longueur d’onde dépendent du milieu de propagation contrairement à la fréquence de l’onde.
  - Définition
    Domaine visible
    
    Les limites en longueur d’onde dans le vide du domaine visible sont voisines de $400 - 800$ $nm$ .
    
    De part et d'autre du domaine visible, on trouve des radiations invisibles à l'œil nu comme les infrarouges et les ultra-violets.
  - Définition
    Rayonnement infrarouge (IR)
    Les infrarouges ont une longueur d’onde dans le vide plus grande que les radiations rouges (supérieurs à $800$ $nm$ ou $0,8$ µm).
  - Définition
    Rayonnement ultra-violet (UV)
    Les ultra-violets ont une longueur d’onde dans le vide plus petite que les radiations violettes (inférieur à $400$ $nm$ ou $0,4\ \mu$ m $).$
  - Remarque
    Le spectre visible se situe globalement entre $400$ et $800\ \mu$ m ( $1$ $nm$ $=10^{-9}$ $m$ ). Chaque lumière colorée correspond à un certain domaine de longueur d’onde dans le vide.
- BDifférentes sources de lumière : étoiles, lampes variées, laser, DEL
  - Définition
    Sources primaires
    2 types de sources primaires de lumière :
    
    sources lumineuses chaudes qui émettent de la lumière lorsqu'elles sont chauffées (ex. : les étoiles, les filaments des lampes à incandescence) ;
    
    sources lumineuses froides qui émettent de la lumière lorsque les atomes qui les composent se désexcitent (ex. : le LASER, les DEL).
  - Définition
    Spectre lumineux
    On appelle spectre lumineux, l'ensemble des longueurs d'onde dont cette lumière est constituée.
    
    ex. : les spectroscopes permettent de décomposer la lumière (les prismes, les réseaux, les gouttes d'eau qui décomposent la lumière du soleil : arcs-en-ciel).
  - Définition
    Source monochromatique
    Lumière dont le spectre est constitué d'une seule raie (ou radiation).
  - Définition
    Source polychromatique
    Lumière dont le spectre contient plusieurs radiations.