Le spectre d’émission du fer est constitué de nombreuses raies. © nilda, Wikipedia, DP

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Spectre d'émission

DéfinitionClassé sous :physique , spectre d'émission , spectre continu

Le spectre d'émission est le spectre d'un rayonnement émis par une source (ce terme peut aussi désigner la courbe caractéristique qui en est tirée). Il représente la contribution des différentes radiations composant ce rayonnement en fonction de leur longueur d'onde.

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

Spectres continus

Le spectre obtenu par décomposition de la lumière émise par le Soleil est dit « spectre continu ». Il offre un éventail de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel, sans interruption entre elles. De manière plus générale, la lumière émise par les corps sous haute pression et à haute température conduit ainsi à un spectre continu. En revanche, un spectre continu comporte généralement une longueur d'onde pour laquelle l'intensité est plus forte que pour les autres.

La détermination de cette longueur d'onde particulière permet d'établir la température du corps émetteur. En effet, les spectres continus résultent d'émissions par des électrons accélérés par l'agitation thermique. On parle de « rayonnement thermique ». Plus la longueur d'onde est faible, plus la température est élevée.

Spectres de raies, spectres de bandes

La lumière émise par un gaz à basse pression, mais à température élevée, quant à elle, conduit à la formation d'un spectre de raies. Celui-ci est constitué de raies, fines et intenses, correspondant à certaines longueurs d'onde et qui se détachent sur un fond noir. Grâce aux couleurs et aux positions de ces raies, il est possible de caractériser les atomes du gaz qui a émis la lumière analysée, car celles-ci correspondent aux transitions des électrons entre les niveaux d'énergie d'un atome.

De même, les spectres de bandes correspondent à des transitions entre bandes de niveaux d'énergie. Ils révèlent, de leur côté, la nature des molécules qui constituent le gaz émetteur.

Applications liées au spectre d'émission : l'étude des étoiles

L'étude des spectres d'émission — mais également des spectres d'absorption — permet de tirer des renseignements (température, composition chimique, caractéristiques physiques) sur les sources de lumière. C'est le cas pour les étoiles, par exemple, qui ne sont pas accessibles directement à l'expérimentation.

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