Spectroscopie - Historique des révisions

Le sablais le 2 janvier 2021 à 20:53

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Le sablais le 26 décembre 2010 à 22:16

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Papyfred le 26 octobre 2010 à 14:40

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Runaway : Nouvelle page : = SPECTROSCOPIE =

==Définition==
La spectroscopie c’est l’étude de l’...

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Nouvelle page : = <center>SPECTROSCOPIE </center>= ==Définition== La spectroscopie c’est l’étude de l’...

Nouvelle page
= <center>SPECTROSCOPIE </center>=
 
 
==Définition==
 
 La spectroscopie c’est l’étude de l’intensité lumineuse en fonction de sa longueur d’onde, de sa fréquence ou bien de son énergie lumineuse. 
 
 
Pour rappel ces trois grandeurs physiques sont reliées entre-elles par les formules ci-dessous : 
 
 
E = hμ et λ = c/μ 
 
Avec : 
 
E = énergie 
μ = fréquence 
λ = longueur d'onde 
c = célérité de la lumière (soit 2.998 x 108 m.s-1) 

<center>[[Image:Exemple de spectre.png]]</center>
 
 
==Plusieurs types de spectre==
 
 
Il existe trois types de spectre : 
* spectre d'absorption 
* spectre d'émission 
* spectre continu 
 
<center>[[Image:3 types de spectre.png]] </center>
 
Les raies sont caractéristiques de chaque [[atome]], [[ion]], molécule et peuvent nous renseigner sur les conditions physiques de l'environnement. 
 
==Historique==
 
*Isaac Newton observe la dispersion de la lumière à travers un prisme de verre : la lumière blanche est composée de plusieurs couleurs. 
*William Herschel en 1800 découvre le domaine des infrarouge. 
*Johann Ritter en 1801 découvre le domaine des ultraviolet. 
*William Wollaston observe des zones sombres dans le spectre du [[Soleil]], selon lui ces zones déterminent les limites entre les couleurs. 
*Joseph von Fraunhofer utilise pour la première fois, en 1814, un spectroscope à réseau. La dispersion de la lumière est réalisée par un réseau de diffraction, constitué d’un miroir en verre ou en métal sur lequel ont été gravées un grand nombre de lignes parallèles. Ce type de spectroscope offre un spectre plus détaillé qu’un prisme car son pouvoir dispersif est plus grand. 
*Edmond Becquerel en 1842 réalise la première photo du spectre du [[Soleil]]. 
*Gustave Kirchhoff énonce 3 lois qui régissent le rayonnement (milieu XIXème) : 
**Un corps rayonnant, solide ou liquide, émet de la lumière sur toutes les longueurs d’ondes. ( = Spectre continu) 
**Un gaz produit un spectre de raies de différentes longueurs d’onde dépendant du niveau d’énergie des atomes du gaz. ( = Spectre d'émission) 
**Si la lumière blanche d'une source lumineuse traverse un gaz, celui-ci peut éteindre certaines longueurs d'ondes du spectre continu et les remplacer par des raies. ( = Spectre d'absorption) 
*Jules Jansen observe en 1868 dans le spectre du [[Soleil]] une raie inconnue : on découvre ainsi l'Hélium (qui vient du grec Hélios qui signifie [[Soleil]]). 
 
==Mécanismes d'émission et d'absorption==
 
=== Le modèle de Bohr===
 
Bohr va s'inspirer du modèle planétaire de [[Rutherford]] et rajouter deux contraintes : 
*Exigences d'orbites stables (quantifiées) sur lesquelles l'électron ne rayonne pas d'énergie. 
*L'électron ne rayonne ou n'absorbe de l'énergie que lors d'un changement d'orbite. 
L'énergie du niveau n est donné par : 
En = E1 / n2 
On établit ainsi deux notions :
*Niveau fondamental : (plus basse énergie) - 13.6 eV (electronvolt = 1.6 x 10-19 J) 
*Energie d'ionisation : énergie nécessaire pour arracher un électron (E > 13.6 eV) 

<center>[[Image:Emission et absorption.png]]</center>
 
<center> δE = | Em - En | = hμ = hc / λ </center>
 
==Modification des raies==
 
===Effet Doppler-Fizeau===
 
Décalage de fréquence d'une onde électromagnétique entre la mesure à l'émission et la mesure à la réception, lorque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. 
<center>[[Image:Effet doppler.png]]</center> 
 
 En astronomie on utilise cet effet afin de calculer la vitesse d'une étoile, avec la relation ci-dessous : 
 
(λobs - λem) / λem = - (Vémission / c) 
===Elargissement des raies===
 
 Elargissement naturel : Dû au principe d'inceritude d'Heinsenburg. On ne peut connaître avec précision la durée de vie d'un état excité et son énergie simultanément. 
 Elargissement Doppler : L'agitation thermique du milieu provoque un mouvement désordonné des particules. La largeur due à l'effet Doppler se quantifie alors. 
 Elargissement collisionnel : Les collisions entre atomes ou molécules modifient leurs niveaux d'énergie d'où l'élargissement des raies. Dépend de la densité du gaz. 
 
==Applications==
 
Les applications en astronomie de la spectroscopie sont multiples :
*Preuve de l'expansion de l'univers et du modèle du Big-Bang 
*Existence de la matière noire 
*Découverte d'exoplanètes 
*Mesure de la composition des astres 
*Détermination de la structure de la Voie Lactée 
*Mesure de la température de nuage de gaz 
*...

 

<hr>
{| align="center" class="toccolours" cellspacing="0"
|- bgcolor="#ccccff"
| align="center" | '''[[Géologie]]'''
|-
| align="center" style="font-size: 100%;" | [[Exogéologie]] ou [[Astrogéologie]] | [[Planète_Mercure|Mercure]] | [[Planète_Vénus|Vénus]] | [[Satellite Lune | Lune]] | [[Mars]] | [[Jupiter]] | [[Saturne]] | [[Uranus]] | [[Neptune]] |
|}
<hr>
{| align="center" class="toccolours" cellspacing="0"
|- bgcolor="#ccccff"
| align="center" | '''LES DIFFERENTS LEXIQUES DE GEOWIKI''' :
|-
| align="center" style="font-size: 100%;" |

Astrogéologie : [[Exogéologie : objets et vocabulaire]]

Géologie : [[Vocabulaire_géologique]]

Minéralogie : [[Lexique_des_termes_employés_en_minéralogie]]

Paléontologie : [[Lexique des termes employés en paléontologie descriptive]]

Termes de mines : [[Termes_miniers]]

Termes techniques : [[Techniques minières et métallurgiques]]

Volcanologie : [[Lexique_volcanologique]]

[[Préfixes et suffixes employés en géologie, minéralogie, volcanologie, paléontologie, etc.]]
|}

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 *William Herschel, en 1800, découvre le domaine des [[infrarouge]]s. (Voir <i>rayonnements</i>, dans [[Luminescence et minéraux]])<br> <br>
 *Johann Ritter, en 1801, découvre le domaine des [[ultraviolet]]s. (Voir <i>rayonnements</i>, dans [[Luminescence et minéraux]])<br> <br>
-*William Wollaston observe des zones sombres dans le spectre du [[Soleil]], selon lui ces zones déterminent les limites entre les couleurs.<br> <br>
+*William [[Wollaston]] observe des zones sombres dans le spectre du [[Soleil]], selon lui ces zones déterminent les limites entre les couleurs.<br> <br>
 *Joseph von Fraunhofer utilise pour la première fois, en 1814, un spectroscope à réseau. La dispersion de la lumière est réalisée par un réseau de diffraction, constitué d’un miroir en verre ou en métal sur lequel ont été gravées un grand nombre de lignes parallèles. Ce type de spectroscope offre un spectre plus détaillé qu’un prisme car son pouvoir dispersif est plus grand.<br> <br>
 *Edmond Becquerel, en 1842, réalise la première photo du spectre du [[Soleil]].<br> <br><b>

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 ==Définition==
 <br>
-<span style="color:#008000;"> <b><i>La spectroscopie c’est l’étude de l’intensité lumineuse en fonction de sa longueur d’onde, de sa fréquence ou bien de son énergie lumineuse. <br>
+<span style="color:#008000;"> <b><i>La spectroscopie est l’étude d'une intensité lumineuse en fonction de sa longueur d’onde, de sa fréquence ou bien de son énergie lumineuse. <br>
 <br>
 <br>
-Pour rappel ces trois grandeurs physiques sont reliées entre-elles par les formules ci-dessous :  </span>
+Pour rappel, ces trois grandeurs physiques sont reliées entre-elles par les formules ci-dessous :  </span>
 <br>
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 <center>[[Image:3 types de spectre.png]]<br></center>
 <br>
-Les raies sont <span style="color:#FF0000;">caractéristiques</span> de chaque [[atome]], [[ion]], molécule et peuvent nous renseigner sur les conditions physiques de l'environnement.<br>
+Les raies sont <span style="color:#FF0000;">caractéristiques</span> de chaque [[atome]], [[ion]], [[molécule]] et peuvent nous renseigner sur les conditions physiques de l'environnement.<br>
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 ==Historique==
 <br>
 *Isaac Newton observe la dispersion de la lumière à travers un prisme de verre : la lumière blanche est composée de plusieurs couleurs. <br> <br>
-*William Herschel en 1800 découvre le domaine des infrarouge.<br> <br>
+*William Herschel, en 1800, découvre le domaine des [[infrarouge]]s. (Voir <i>rayonnements</i>, dans [[Luminescence et minéraux]])<br> <br>
-*Johann Ritter en 1801 découvre le domaine des ultraviolet.<br> <br>
+*Johann Ritter, en 1801, découvre le domaine des [[ultraviolet]]s. (Voir <i>rayonnements</i>, dans [[Luminescence et minéraux]])<br> <br>
 *William Wollaston observe des zones sombres dans le spectre du [[Soleil]], selon lui ces zones déterminent les limites entre les couleurs.<br> <br>
 *Joseph von Fraunhofer utilise pour la première fois, en 1814, un spectroscope à réseau. La dispersion de la lumière est réalisée par un réseau de diffraction, constitué d’un miroir en verre ou en métal sur lequel ont été gravées un grand nombre de lignes parallèles. Ce type de spectroscope offre un spectre plus détaillé qu’un prisme car son pouvoir dispersif est plus grand.<br> <br>
-*Edmond Becquerel en 1842 réalise la première photo du spectre du [[Soleil]].<br> <br><b>
+*Edmond Becquerel, en 1842, réalise la première photo du spectre du [[Soleil]].<br> <br><b>
-*Gustave Kirchhoff énonce 3 lois qui régissent le rayonnement (milieu XIXème) :<span style="color:#FF0000;">  <br><br>
+*Gustave Kirchhoff énonce 3 lois qui régissent le rayonnement (milieu XIXe siècle) :<span style="color:#FF0000;">  <br><br>
 **Un corps rayonnant, solide ou liquide, émet de la lumière sur toutes les longueurs d’ondes.  <br>( = Spectre continu)<br>
-**Un gaz produit un spectre de raies de différentes longueurs d’onde dépendant du niveau d’énergie des atomes du gaz.  <br>( = Spectre d'émission) <br>
+**Un [[gaz]] produit un spectre de raies de différentes longueurs d’onde dépendant du niveau d’énergie des [[atome]]s du gaz.  <br>( = Spectre d'émission) <br>
 **Si la lumière blanche d'une source lumineuse traverse un gaz, celui-ci peut éteindre certaines longueurs d'ondes du spectre continu et les remplacer par des raies.  <br>( = Spectre d'absorption) <br></span></b> <br>
-*Jules Jansen observe en 1868 dans le spectre du [[Soleil]] une raie inconnue : on découvre ainsi l'Hélium (qui vient du grec Hélios qui signifie [[Soleil]]). <br>
+*Jules Jansen observe, en 1868, dans le spectre du [[Soleil]] une raie inconnue : on découvre ainsi l'[[hélium]] (qui vient du grec <i>Hélios</i>, qui signifie [[Soleil]]). <br>
   <br>
 ==Mécanismes d'émission et d'absorption==
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 <br>
 Bohr va s'inspirer du modèle planétaire de [[Rutherford]] et rajouter deux contraintes : <br>
-*Exigences d'orbites stables (quantifiées) sur lesquelles l'électron ne rayonne pas d'énergie. <br>
+*Exigences d'[[orbite]]s stables (quantifiées) sur lesquelles l'électron ne rayonne pas d'énergie. <br>
 *L'électron ne rayonne ou n'absorbe de l'énergie que lors d'un changement d'orbite. <br>
 L'énergie du niveau n est donné par : <br>
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 <center>[[Image:Effet doppler.png]]</center><br>
 <br>
-<span style="color:#FF0000;"> <b>En astronomie on utilise cet effet afin de calculer la vitesse d'une étoile, avec la relation ci-dessous :<br>
+<span style="color:#FF0000;"> <b>En [[astronomie]] on utilise cet effet afin de calculer la vitesse d'une [[étoile]], avec la relation ci-dessous :<br>
 <br>
 (&lambda;<sub>obs</sub> - &lambda;<sub>em</sub>) / &lambda;<sub>em</sub> = - (V<sub>émission</sub> / c)</b></span><br> <br>
 ===Elargissement des raies===
 <br>
-<span style="color:#FF0000;"> <b> Elargissement naturel </span> : Dû au principe d'inceritude d'Heinsenburg. On ne peut connaître avec précision la durée de vie d'un état excité et son énergie simultanément. <br> <br>
+<span style="color:#FF0000;"> <b> Elargissement naturel </span> : Dû au principe d'incertitude d'Heinsenburg. On ne peut connaître avec précision la durée de vie d'un état excité et son énergie simultanément. <br> <br>
 <span style="color:#FF0000;">  Elargissement Doppler </span> : L'agitation thermique du milieu provoque un mouvement désordonné des particules. La largeur due à l'effet Doppler se quantifie alors.<br> <br>
-<span style="color:#FF0000;">  Elargissement collisionnel </span> : Les collisions entre atomes ou molécules modifient leurs niveaux d'énergie d'où l'élargissement des raies. Dépend de la densité du gaz. <br>
+<span style="color:#FF0000;">  Elargissement collisionnel </span> : Les collisions entre atomes ou molécules modifient leurs niveaux d'énergie d'où l'élargissement des raies. Dépend de la [[densité]] du gaz. <br>
   <br></b>
 ==Applications==
   <br>
 Les applications en astronomie de la spectroscopie sont multiples :
-*Preuve de l'expansion de l'univers et du modèle du Big-Bang <br>
+*Preuve de l'expansion de l'[[univers]] et du modèle du [[Big-Bang]] <br>
 *Existence de la matière noire <br>
-*Découverte d'exoplanètes  <br>
+*Découverte d'exo[[planète]]s  <br>
-*Mesure de la composition des astres  <br>
+*Mesure de la composition des [[astre]]s  <br>
-*Détermination de la structure de la Voie Lactée  <br>
+*Détermination de la [[structure]] de la [[Voie Lactée]]  <br>
 *Mesure de la température de nuage de gaz  <br>
 *...
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 | align="center" | '''[[Géologie]]'''
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- | align="center" style="font-size: 100%;" | [[Exogéologie]] ou [[Astrogéologie]] | [[Planète_Mercure|Mercure]] | [[Planète_Vénus|Vénus]] | [[Satellite Lune | Lune]] | [[Mars]] | [[Jupiter]] | [[Saturne]] | [[Uranus]] | [[Neptune]] |
+| align="center" style="font-size: 100%;" | [[Exogéologie]] ou [[Astrogéologie]] | [[Planète_Mercure|Mercure]] | [[Planète_Vénus|Vénus]] | [[Satellite Lune | Lune]] | [[Mars]] | [[Jupiter]] | [[Saturne]] | [[Uranus]] | [[Neptune]] |
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 | align="center" | '''[[Géologie]]'''
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-| align="center" style="font-size: 100%;" | [[Exogéologie]] ou [[Astrogéologie]] | [[Planète_Mercure|Mercure]] | [[Planète_Vénus|Vénus]] | [[Satellite Lune | Lune]] | [[Mars]] | [[Jupiter]] | [[Saturne]] | [[Uranus]] | [[Neptune]] |
+| align="center" style="font-size: 100%;" | [[Exogéologie]] ou [[Astrogéologie]] | [[Planète Mercure|Mercure]] | [[Planète Vénus|Vénus]] | [[Satellite Lune | Lune]] | [[Mars]] | [[Jupiter]] | [[Saturne]] | [[Uranus]] | [[Neptune]] |
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 Astrogéologie : [[Exogéologie : objets et vocabulaire]]
-Géologie : [[Vocabulaire_géologique]]
+Géologie : [[Vocabulaire géologique]]
-Minéralogie : [[Lexique_des_termes_employés_en_minéralogie]]
+Minéralogie : [[Lexique des termes employés en minéralogie]]
 Paléontologie : [[Lexique des termes employés en paléontologie descriptive]]
-Termes de mines : [[Termes_miniers]]
+Termes de mines : [[Termes miniers]]
 Termes techniques : [[Techniques minières et métallurgiques]]
-Volcanologie : [[Lexique_volcanologique]]
+Volcanologie : [[Lexique volcanologique]]
 [[Préfixes et suffixes employés en géologie, minéralogie, volcanologie, paléontologie, etc.]]
 |}

Spectroscopie - Historique des révisions

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Runaway : Nouvelle page : = SPECTROSCOPIE =

==Définition==
La spectroscopie c’est l’étude de l’...