T.P.3 Couleur et spectre

 

1) Spectre lumineux d’un corps chaud

 

. . La décomposition de la lumière blanche peut être obtenue avec un prisme.

. . Le schéma de l'expérience à réaliser est le suivant :

 

 

. . Le spectre lumineux obtenu sur l'écran est le spectre de la lumière blanche émise par un corps chaud (le filament de la lampe). C'est un spectre continu composé des mêmes couleurs que l'arc-en-ciel (du violet au rouge).

. . La lumière blanche est polychromatique car elle est formée de radiations de couleurs différentes.

 

Sur cette page du site du CNRS, on peut voir le lien entre la couleur d'un rayonnement et sa longueur d’onde.

 

 

2) Spectre lumineux et température

 

L'expérience montre que le spectre d'émission d’un corps très chaud (étoile, objet métallique, filament de lampe, …) est un spectre continu.

Plus la température du corps augmente, plus le spectre est lumineux et plus les parties verte, bleue et violette sont présentes dans le spectre.

Les graphes suivants représentent l'énergie émise par un corps en fonction de sa température superficielle.

 

 

Ces graphes permettent d'expliquer pourquoi des étoiles de températures de plus en plus grandes ont des couleurs évoluant du rouge, à l'orange, au jaune, puis au blanc et au bleu.

 

Voir le diaporama vu en T.P.

 

3) Application : Température d’une étoile

 

Plus la température `θ` augmente, plus la longueur d'onde `λ`_max de la couleur dominante du spectre diminue.

. . . `θ` et `λ`_max sont liés par la relation suivante :

`θ` = `(2,89 * 10^6)/(λ_(max))` - 273

 

Le tableau suivant donne la couleur, la longueur d'onde de la couleur dominante du spectre et la température de la surface des 2 étoiles étudiées : le Soleil et Bételgeuse.

 

Etoile	Soleil	Bételgeuse
couleur	jaune/orange	rouge
`λ`max	500 nm	800 nm
`θ`	5,5 . 103 °C	3,3 . 103 °C

 

Voici sur Wikipédia, une présentation de ces 2 étoiles : Bételgeuse et le Soleil.