LES SOURCES LUMINEUSES
3 Les sources lumineuses
3.1 Les sources de lumière blanche
Une lumière blanche est une lumière dont le spectre est continu et contient toutes les
longueurs d’onde du domaine visible.
C’est le cas de la lumière du Soleil dont le spectre représenté sur la figure 4.2 contient ces
longueurs d’onde avec un poids sensiblement égal.
Les lampes à filament fonctionnent sur le principe de l’émission thermique : émission de
lumière par un corps chaud. Elles émettent un spectre continu, assez pauvre en courtes longueurs d’onde ce qui explique l’aspect jaune de cette lumière (voir figure 4.2). L’émission de
lumière visible s’accompagne aussi d’une forte émission dans le domaine des infrarouges, ce
qui a pour effet de chauffer la lampe et faire diminuer très fortement le rendement énergétique.
Les lampes dites « à économie d’énergie » fonctionnement différemment. Un tube à décharge, analogue à celui d’une lampe spectrale (voir paragraphe suivant) produit une lumière
au spectre discret. Cette lumière est en partie absorbée par une substance fluorescente qui
réémet une lumière au spectre continu. Le spectre de la lumière émise contient des pics correspondant aux longueurs d’onde émises par le tube à décharge superposés au spectre continu
de la fluorescence (voir figure 4.3).
λ (nm)
E λ
400
500
600
700
Figure 4.2 – Spectres de la
lumière solaire (trait plein) et de la
lumière d’une lampe à filament
(pointillé).
E λ
λ (nm)
400 400
500
500
600
600
700
700
Figure 4.3 – Spectre d’une
lampe « à économie
d’énergie ».
3.2 Les lampes spectrales
L’élément central d’une lampe spectrale est une ampoule contenant un élément sous forme
de vapeur dans laquelle on provoque une décharge électrique entre deux électrodes. Lorsque
la lampe est mise sous tension, des électrons circulent entre les électrodes, accélérés par le
champ électrique qui règne et entrent en collision avec les atomes de la vapeur. Ces atomes
sont ainsi portés dans un état excité et se désexcitent en émettant des photons, dont l’énergie
est égale à la différence d’énergie entre deux niveaux d’énergie de l’atome.
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3 Les sources lumineuses
3.1 Les sources de lumière blanche
Une lumière blanche est une lumière dont le spectre est continu et contient toutes les
longueurs d’onde du domaine visible.
C’est le cas de la lumière du Soleil dont le spectre représenté sur la figure 4.2 contient ces
longueurs d’onde avec un poids sensiblement égal.
Les lampes à filament fonctionnent sur le principe de l’émission thermique : émission de
lumière par un corps chaud. Elles émettent un spectre continu, assez pauvre en courtes longueurs d’onde ce qui explique l’aspect jaune de cette lumière (voir figure 4.2). L’émission de
lumière visible s’accompagne aussi d’une forte émission dans le domaine des infrarouges, ce
qui a pour effet de chauffer la lampe et faire diminuer très fortement le rendement énergétique.
Les lampes dites « à économie d’énergie » fonctionnement différemment. Un tube à décharge, analogue à celui d’une lampe spectrale (voir paragraphe suivant) produit une lumière
au spectre discret. Cette lumière est en partie absorbée par une substance fluorescente qui
réémet une lumière au spectre continu. Le spectre de la lumière émise contient des pics correspondant aux longueurs d’onde émises par le tube à décharge superposés au spectre continu
de la fluorescence (voir figure 4.3).
λ (nm)
E λ
400
500
600
700
Figure 4.2 – Spectres de la
lumière solaire (trait plein) et de la
lumière d’une lampe à filament
(pointillé).
E λ
λ (nm)
400 400
500
500
600
600
700
700
Figure 4.3 – Spectre d’une
lampe « à économie
d’énergie ».
3.2 Les lampes spectrales
L’élément central d’une lampe spectrale est une ampoule contenant un élément sous forme
de vapeur dans laquelle on provoque une décharge électrique entre deux électrodes. Lorsque
la lampe est mise sous tension, des électrons circulent entre les électrodes, accélérés par le
champ électrique qui règne et entrent en collision avec les atomes de la vapeur. Ces atomes
sont ainsi portés dans un état excité et se désexcitent en émettant des photons, dont l’énergie
est égale à la différence d’énergie entre deux niveaux d’énergie de l’atome.
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