Menu
FRUKDE
société des amis de Pasteur
" Jeunes gens ! Ne vous laissez pas atteindre par le scepticisme dénigrant et stérile, ne vous laissez pas décourager par les tristesses de certaines heures qui passent sur une nation ! "

28/01/2015 - Les spectres, messagers de la lumière

Les spectres, messagers de la lumière

Une causerie-atelier animée par deux physiciens, Dominique Deshayes et Nicolas Rossetto.

Une succession à rythme soutenu d'expériences très convaincantes sur la composition de la lumière, sa nature et sa propagation, corpusculaire et ondulatoire...

L'expérience de Newton (1666) : un rayon de lumière blanche traverse un prisme et les couleurs se dévoilent, de façon continue, du bleu au rouge (dispersion de la lumière).

Un résultat similaire peut être obtenu grâce à un réseau, constitué de 140 traits par mm et remis à chacun des auditeurs-spectateurs dans un cadre de diapositive. Observation d'une lampe à incandescence dont la température peut être modulée par un rhéostat : plus la température du filament s'élève, plus le spectre s'enrichit vers le bleu. A 5800 kelvins (#5526 °C), température du soleil, l'énergie maximale se situe dans le vert.

La lumière naturelle révèle un spectre continu, tandis que les lampes à décharge (au mercure, au sodium) se caractérisent par des spectres discontinus, dits " spectres de raies " : raies de forte intensité dans le jaune et l'orange pour le sodium, dans ses bandes rouge, jaune et vert (et Ultra-violet non visible à l'œil nu) pour le mercure, etc.

Petite histoire : en 1868, Jules Jansen, suivant une éclipse totale du soleil en Inde, observa des raies inconnues dans la lumière solaire correspondant à un corps inconnu à l'époque, qu'il nomme " Hélios ". Quand les gaz rares furent découverts, l'un d'eux (W. Ramsay, 1895) émet un spectre de raies identique à celui décrit par Janssen. Le gaz nouvellement découvert prendra le nom d'Hélium...

A côté de ces spectres d'émission, très précieux pour l'analyse de la composition chimique des étoiles, les physiciens ont décrits les spectres d'absorption : il y a extinction de certaines longueurs d'onde d'un spectre continu et apparition de bandes noires lors de la traversée d'un composant chimique, en solution par exemple. Une propriété utilisée en " analytique ".

Une dernière expérience, celle de Thomas Young (1803), mettant en évidence la nature ondulatoire de la lumière par le phénomène de la diffraction. Un faisceau lumineux passe par deux fentes étroites espacées de 0,4 à 0,8 mm ou frappe un cheveu tendu. Sur les spectres générés, on peut observer des interférences additives (bandes d'intensité renforcée) ou destructives (extinction de certaines bandes).

Toutes ces expériences, si elles sont menées de façon rigoureuse et leurs résultats mesurés avec précision, permettent de calculer la température et le diamètre des étoiles. A vos périscopes pour jouer les Hippolyte Fizeau (1845) !

Retour à la liste des actualités

28
jan.