Spectres

[invite6440bef2]

Bonjour je vien vous demander de l'aide car je ne comprend pas bien mon cours sur les spectres ( je suis en seconde ) :
Je sais tout d'abord que le spectre c'est la décomposition de la lumière visible, à partir de là on fait apparaître deux notions importantes qui sont les spectres d'emission et d'absorption.
Par exemple si je prend le spectre d'emission du sodium, c'est les radiations que le sodium émet, les deux bandes jaunes corresspondent-elles à la couleur du sodium ?
Ensuite dans le spectre d'absorption du sodium, on voit deux bandes noires au milieu qui correspondent au spectre d'emission, mais qu'elles sont les couleurs/radiations absorbés, c'est les couleurs visibles ou les bandes noires ? Car si les couleurs absorbés sont les deux radiations jaunes que l'on voit, comme est-ce possible que le sodium puisse les émettre sachant que la couleur d'un objet est determiné par la superposition des longueurs d'onde non absorbés de l'objet
merci
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[VirGuke]

Salut,

Il ne faut pas que tu mélanges spectre d'émission/absorption d'un atome et couleur d'un métal.

Tu as raison, la couleur que l'on voit est due à la lumière que l'objet n'absorbe pas, sauf que dans le cas d'un objet il y a des phénomènes collectifs liés aux atomes voisins, c'est ce qui donne la couleur du métal sodium.

Les histoires d'émission/absorption, le métal est sous forme de vapeur et donc les atomes sont seuls avec leurs électrons et c'est la transition d'un électron entre deux états qui émet/absorbe la lumière en question. C'est un phénomène qui émet des raies très précises et qui est à double sens et il faut distinguer deux "expérience".

L'émission c'est ce qui se passe dans une lampe à vapeur de sodium, tu prends des atomes et tu les excites en faisant passer un arc électrique dedans, donc tu amène l'électron en question sur la bande plus haute et il redescend tout seul en émettant la/les raies en question. C'est ce qui fait qu'une lampe à vapeur de sodium émet une lumière jaune.

L'absorption correspond au phénomène inverse, tu envoie de la lumière sur ta vapeur et tu regardes ce qui reste à la sortie. Il se trouve que l'électron ne peut pas absorber un demi-photon ou deux photons pour faire sa transition, donc pour passer du niveau bas au niveau haut il ne peut absorber que exactement le même type de photon qu'il émet quand il redescend. Finalement toi derrière tu observe le spectre blanc, avec des trous qui correspond aux photons que tes atomes ont absorbé.

Petite précision, on parle de raie d'absorption mais comme dans l'émission, une fois que ton électron a absorbé un photon et est passé sur une orbitale plus haute, il faut bien qu'il redescende et il le fait en réémettant le même photon mais dans n'importe quelle direction. Finalement si tu te mets face à la lumière tu vois un spectre à trou et si tu te mets perpendiculairement à la lumière tu vois les photons réémis par les atomes et là pour le coup ça donne une couleur à ton gaz.

[Duke Alchemist]

Bonsoir.

Je te propose cette petite animation qui permet d'expliquer l'obtention des deux types de spectre ainsi que les spectres des éléments de la classification périodique (dont le sodium ).

Duke.

[stefjm]

Sympa comme animation.
Plus qu'à retrouver la théorie quantique...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6440bef2]

Bonjour, merci pour vos réponses : j'ai quelques dernières questions !
Tout d'abord pourquoi l'astate et le bore n'émettent aucune radiation et ensuite qu'est-ce que la differences entre un spectre d'emission, et un spectre de raies d'emission
Et pour finir je ne comprend pas bien le terme absorption finalement, pourquoi une entité chimique ne peut qu'absorber les radiations qu'elle est capable d'émettre ? merci!!
je sais que c'est exactement la même question qu'au début mais je n'arrive pas à bien comprendre ce que représente par exemple les deux barres jaunes du sodium, est-ce sa couleur ??
Et pour finir, comment a t-on le spectre d'absorption du fer ou d'autre élements non gazeux, donc à travers le quel la lumière ne passe pas.

[Duke Alchemist]

Bonsoir.

Il y a deux raisons possibles pour que B et At n'aient pas de raies dans leur spectre :
- les transitions ne se font pas dans le visible (il y a les autres domaines électromagnétiques) mais encore faudrait-il les énergies correspondantes aux niveaux du diagramme de ces éléments...
- un oubli de la part du concepteur de l'animation
On notera que pour le bore, il y a bien des raies mais pour les formes ioniques contrairement à l'astate...

La différence entre les deux types de spectres s'explique par le montage lui-même...

L'énergie est quantifiée dans un atome. Les transitions entre ces niveaux d'énergie se fait de manière quantifiée elle aussi : "c'est cette valeur d'énergie qu'il faut et pas une autre !" et c'est valable dans les deux sens (émission et absorption).

La couleur du composé à l'état gazeux est la superposition de l'ensemble des raies qui le caractérisent. Le sodium gazeux excité prend la couleur jaune à cause des radiations jaunes (le doublet) qui est intense et donc prépondérant dans la couleur de celui-ci.

Pour le fer, eh bien il suffit de le faire s'évaporer pardi

Duke.

[invite935b1a97]

Le NIST est une mine d'information pour les spectres atomiques http://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines_form.html

Le bore a des transitions dans le visible mais elles sont très faibles. En pratique c'est comme s'il n'émettra aucune lumière dans le visible mais des raies sont bien présentes. Dans le cas de L'Astate, seulement deux raies dans l'UV semblent etre connues, c'est que probablement les autres raies ont des coefficients d'Einstein trop faibles pour etre détectées "facilement".