Coïncidence des raies d'émission et d'absorption d'un même élément

Seconde générale · Physique-Chimie 2nde

À retenir

• Un élément chimique ne peut absorber que les radiations qu'il est capable d'émettre. • Chaque raie noire d'absorption d'un élément se trouve à la même longueur d'onde qu'une de ses raies brillantes d'émission. • Exemple : le sodium donne une raie brillante en émission et une raie noire en absorption, toutes deux à 589\ nm.

Le cours

Coïncidence des raies d'émission et d'absorption d'un même élément La physique atomique est régie par une loi fondamentale énoncée par Gustav Kirchhoff en 1859 : • Loi de Kirchhoff : « Un élément chimique ne peut absorber que les radiations lumineuses qu'il est capable d'émettre lorsqu'il est excité. » • Conséquence géométrique fondamentale : Dans le spectre d'un élément chimique, les raies sombres d'absorption sont situées exactement aux mêmes longueurs d'onde que les raies brillantes d'émission : _absorption = _émission • Interprétation : Si l'on superpose le spectre d'émission d'un gaz (raies brillantes sur fond noir) et son spectre d'absorption (raies noires sur fond continu), les raies noires et les raies colorées coïncident au millimètre près, à la même abscisse de longueur d'onde. • Nuance : toutes les raies d'émission n'apparaissent pas forcément en absorption (cela dépend de la température du gaz), mais chaque raie noire d'absorption coïncide avec une raie d'émission de l'élément. • Utilisation : une raie noire et une raie brillante à la même longueur d'onde trahissent le même élément. L'explication de cette coïncidence (niveaux d'énergie de l'atome) sera vue en classe de Première. Astuce et méthode clé Pour attribuer une raie noire à un élément, cherche une raie d'émission de cet élément à la même longueur d'onde : une raie noire qui ne tombe sur aucune de ses raies d'émission ne peut pas venir de lui. Piège classique à éviter Croire qu'un élément absorbe des radiations différentes de celles qu'il émet : le sodium donne une raie brillante jaune à 589 nm en émission et une raie noire à 589 nm, au même endroit, en absorption.

Dans ce chapitre