62 Chapitre 3
Optique géométrique
• Les lampes à fluorescence (par exemple les lampes fluocompactes), qui contiennent de la
vapeur de mercure excitée par décharge. Une raie ultraviolette très intense émise par le mercure est absorbée par un revêtement fluorescent déposé sur la surface interne de l’ampoule.
En retour ce revêtement émet des radiations dont les longueurs d’onde sont continûment
réparties dans des bandes du domaine visible.
• Les lasers, qui émettent une lumière quasi-monochromatique.
400
450
500
550
600
650
700
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
I
a : Mercure
raies oranges
raie verte
raie bleue
400
450
500
550
600
650
700
λ (nm)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
I
b : Fluocompacte
Figure 3.2. Spectres du mercure
et d’une lampe à fluorescence.
400
450
500
550
600
650
700
750
800
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
I
Type A
400
450
500
550
600
650
700
750
800
λ (nm)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
I
Type G
Figure 3.3. Spectre d’étoiles.
La figure 3.2-a montre le spectre d’une lampe à décharge à vapeur de mercure, où l’on voit les raies
d’émission de cet atome dans le domaine visible. La figure 3.2-b montre le spectre d’une lampe à
fluorescence : on repère deux raies bleues du mercure et trois bandes larges émises par les éléments
fluorescents.
La figure 3.3 montre les spectres de deux étoiles de températures différentes (environ 10 000 K pour
le type A, 6 000 K pour le type G). Le Soleil est une étoile de type G ; son spectre d’émission a un
maximum vers 500 nm. Le spectre d’une étoile comporte des raies d’absorption, caractéristiques
du gaz présent dans sa couche externe. La couleur d’une étoile dépend de sa température : une
étoile de type G comme le Soleil est blanche ou jaune, une étoile plus chaude (type A) est bleue,
une étoile plus froide est orange ou rouge.
Quelle est la couleur d’une lumière ?
Le spectre d’une lumière visible par l’œil humain s’étend sur un intervalle étroit de longueurs
d’ondes. La perception des couleurs relève de processus physiologiques complexes au niveau du
fond de l’œil. Les couleurs spectrales perçues sont liées aux longueurs d’onde dans le vide des
radiations lumineuses :
Couleurs
violet
bleu
vert
jaune
orange
rouge
Longueur d’onde moyenne 430 nm 465 nm 550 nm 580 nm 595 nm 615 nm
Les sources lumineuses étant caractérisées, intéressons-nous maintenant à la propagation de la
lumière entre l’étoile et la lunette astronomique.
partagelivrescpge.blogspot.com
Optique géométrique
• Les lampes à fluorescence (par exemple les lampes fluocompactes), qui contiennent de la
vapeur de mercure excitée par décharge. Une raie ultraviolette très intense émise par le mercure est absorbée par un revêtement fluorescent déposé sur la surface interne de l’ampoule.
En retour ce revêtement émet des radiations dont les longueurs d’onde sont continûment
réparties dans des bandes du domaine visible.
• Les lasers, qui émettent une lumière quasi-monochromatique.
400
450
500
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0.6
0.8
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I
a : Mercure
raies oranges
raie verte
raie bleue
400
450
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550
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λ (nm)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
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I
b : Fluocompacte
Figure 3.2. Spectres du mercure
et d’une lampe à fluorescence.
400
450
500
550
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650
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0.0
0.2
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0.6
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1.0
1.2
I
Type A
400
450
500
550
600
650
700
750
800
λ (nm)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
I
Type G
Figure 3.3. Spectre d’étoiles.
La figure 3.2-a montre le spectre d’une lampe à décharge à vapeur de mercure, où l’on voit les raies
d’émission de cet atome dans le domaine visible. La figure 3.2-b montre le spectre d’une lampe à
fluorescence : on repère deux raies bleues du mercure et trois bandes larges émises par les éléments
fluorescents.
La figure 3.3 montre les spectres de deux étoiles de températures différentes (environ 10 000 K pour
le type A, 6 000 K pour le type G). Le Soleil est une étoile de type G ; son spectre d’émission a un
maximum vers 500 nm. Le spectre d’une étoile comporte des raies d’absorption, caractéristiques
du gaz présent dans sa couche externe. La couleur d’une étoile dépend de sa température : une
étoile de type G comme le Soleil est blanche ou jaune, une étoile plus chaude (type A) est bleue,
une étoile plus froide est orange ou rouge.
Quelle est la couleur d’une lumière ?
Le spectre d’une lumière visible par l’œil humain s’étend sur un intervalle étroit de longueurs
d’ondes. La perception des couleurs relève de processus physiologiques complexes au niveau du
fond de l’œil. Les couleurs spectrales perçues sont liées aux longueurs d’onde dans le vide des
radiations lumineuses :
Couleurs
violet
bleu
vert
jaune
orange
rouge
Longueur d’onde moyenne 430 nm 465 nm 550 nm 580 nm 595 nm 615 nm
Les sources lumineuses étant caractérisées, intéressons-nous maintenant à la propagation de la
lumière entre l’étoile et la lunette astronomique.
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