Le spectre d’absorption du soleil est constitué de nombreuses raies qui révèlent la composition chimique de son atmosphère. © Saperaud, Wikipédia, DP

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Spectre d'absorption

DéfinitionClassé sous :physique , spectre d'absorption , spectre de raies

Le spectre d'absorption est le spectre obtenu par le passage d'une onde électromagnétique (la lumière en particulier) à travers un milieu transparent, ou semi-transparent, dans lequel l'absorption affaiblit — voire élimine — les contributions de certaines longueurs d'onde, ce qui conduit à des raies caractéristiques. (Le terme « spectre d'absorption » peut aussi désigner la courbe caractéristique qui est tirée de ce spectre.)

Comment obtenir un spectre d'absorption ?

Grâce à un spectrographe, le spectre d'absorption peut être enregistré de manière à être étudié par la suite. En effet, le spectre d'absorption est caractéristique de l'espèce qui en est à l'origine et il permet donc de l'identifier.

Lorsqu'un gaz, à basse pression et à basse température, est traversé par de la lumière blanche, certaines des longueurs d'onde de cette lumière sont absorbées. Le spectre qui en résulte est ainsi constitué de raies noires qui viennent couper le fond coloré du spectre de la lumière blanche. Ces raies correspondent à des transitions électroniques entre des niveaux d'énergie dans les atomes. On parle alors de « spectre de raies d'absorption » et les raies observées trahissent la nature des atomes présents dans le gaz.

Spectre de raies, spectre de bandes

Les raies observées sur un spectre d'absorption sont situées aux mêmes endroits du spectre que celles qui pourraient être observées sur le spectre d'émission du même gaz. Un gaz froid absorbe donc les mêmes radiations que celles qu'il émet lorsqu'il est chaud.

De la même manière, les spectres de bandes résultent de transitions entre bandes de niveaux d'énergie et révèlent la présence de molécules caractéristiques.

Spectre d'absorption du soleil

L'étude des spectres d'absorption — comme celle des spectres d'émission — permet de tirer des renseignements sur les sources de lumière, comme les étoiles, par exemple, qui ne sont pas accessibles directement à l'expérimentation. Le spectre du soleil présente ainsi plusieurs milliers de raies d'absorption qui révèlent la composition chimique de son atmosphère. Son cœur chaud, en effet, émet un rayonnement continu qui est ensuite partiellement absorbé par son atmosphère.