CORRIGES
EXERCICE I :
1.1. Elle est décomposée en plusieurs couleurs.
1.2. Rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet (souvent abrégé ROJVIBV).
1.3. La dispersion de la lumière.
2.1 Le violet.
2.2. Le rouge.
2.3. Car chaque couleur a une longueur d’onde différente.
Le prisme dévie davantage les courtes longueurs d’onde (comme le violet) que les longues (comme le rouge).
C’est ce qu’on appelle la réfraction dépendante de la longueur d’onde.
3.1. C’est un spectre d’absorption.
3.2. Les raies noires sont dues à l’absorption de certaines longueurs d’onde par les éléments présents dans l’atmosphère solaire.
3.3. Cela permet d’identifier les éléments chimiques présents dans l’atmosphère du Soleil (ex : Hélium, Sodium...)
EXERCICE II :
1.1. Spectre A : Spectre discontinu ou Spectre de raies → produit par un gaz excité à basse pression.
1.2. Spectre B : Spectre continu → produit par un corps chaud (ex. filament de lampe).
13. Spectre C : Spectre d’absorption → produit lorsqu’une lumière blanche traverse un gaz froid.
1.4. Origine physique :
- Spectre discontinu ou Spectre de raies : atomes isolés qui émettent à des longueurs d’onde précises.
- Spectre continu : rayonnement thermique d’un corps chaud dense.
- Absorption : atomes absorbent certaines longueurs d’onde du spectre continu.
2.1. Premier cas : spectre d’émission de raies (gaz chauffé).
2.2. Second cas : spectre d’absorption (gaz éclairé par lumière blanche).
2.3. Remarque : les raies noires du spectre d’absorption correspondent exactement aux raies colorées du spectre d’émission.
2.4. Conclusion : un gaz absorbe les mêmes longueurs d’onde qu’il peut émettre → chaque élément chimique a une signature spectrale unique.
3.1. Spectre observé : spectre d’absorption.
3.2. Raies noires : elles correspondent à des longueurs d’onde absorbées par les éléments présents dans l’atmosphère de l’étoile.
3.3. Conclusion : les raies permettent d’identifier les éléments chimiques présents.
3.4. Utilité : grâce au spectre, on peut faire une analyse chimique à distance de l’étoile sans contact direct
EXERCICES III :
1.1.
- Cas A : Spectre d’émission de raies.
- Cas B : Spectre d’absorption.
1.2.
- Cas A : Émis par un gaz excité à basse pression.
- Cas B : Issu d’une source lumineuse blanche traversant un gaz (atmosphère du Soleil par exemple).
1.3.
- Chaque spectre est caractéristique d’un élément chimique, donc permet d’identifier la composition du gaz ou de l’atmosphère traversée.
.21. C’est un spectre d’émission de raies.
2.2. Les raies observées correspondent aux transitions électroniques entre niveaux d’énergie quantifiés. Les électrons ne peuvent passer que par certains niveaux.
3.3. Chaque raie correspond à une énergie émise spécifique → signature de l’atome d’hydrogène
EXERCICE IV :
1.
1.1 longueur d'onde max
λmax.T=2,898 ×10−3 < =>λx4830=2,898 ×10−3 => λmax=600 nm
La
lumière émise est de couleur orange
1.2 Calcul de la fréquence
=
=
Calcul de l’Énergie
2.
1- Longueur d'onde du maximum de rayonnement émis par la Terre.
λmax.T=2,898 ×10−3 < =>λmaxx293=2,898 ×10−3 => λmax=9,89.10-6 m
2.2- le domaine des ondes émises par la Terre sachant que λmax=9,89×10−6 m est dans l’infrarouge
EXERCICE V :
1.
1.1 L'énergie de cette radiation.
W=hf=6,62×10−34 x5,09×1014=33,7.10-20
J
1.2 La longueur d'onde de cette radiation.
2.Energie
en Joules et en électronvolt (eV) d’un photon
Soit : 
EXERCICE VI :
1. Loi de Wien : T = b / λ_max
- λ_max = 500 nm = 500 × 10⁻⁹ m
- T = 2,9 × 10⁻³ / (500 × 10⁻⁹) = 5800 K
2. λ_max = b / T = 2,9 × 10⁻³ / 6000 = 4,83 × 10⁻⁷ m = 483 nm (visible bleu-vert…
3.T=2,9 × 10⁻³ / 1,45.10-6 =2000K
La température du four est environ 2000 kelvins.
EXERCICE VII :
1.λ_max = b / T → T = b / λ_max
T = 2,9 × 10⁻³ / 7,0 × 10⁻⁷ = 4142,9 K
La température de surface de l’étoile est environ 4143 K.
2.T = b / λ_max = 2,9 × 10⁻³ / 4,0 × 10⁻⁷ = 7250 K
La température du corps est 7250 K.
3.T = 3500 K
λ_max = b / T = 2,9 × 10⁻³ / 3500 = 8,29 × 10⁻⁷ m = 829 nm
La longueur d’onde du maximum d’émission est environ 829 nm (dans l’infrarouge proche).