Spectre de la lumière visible et au-delà : infrarouges (IR) et ultraviolets (UV)
3ème · Physique-Chimie 3ème
À retenir
• La décomposition de la lumière blanche (par un prisme de verre ou les gouttes de pluie d'un arc-en-ciel) révèle le spectre visible continu s'étendant du rouge au violet (rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet). • La lumière visible ne constitue qu'une infime fenêtre au sein du vaste spectre électromagnétique universel : - De part et d'autre du spectre visible se trouvent deux rayonnements invisibles majeurs découverts au XIXe siècle : 1. Les rayonnements INFRAROUGES (IR) : situés juste au-delà du rouge. Tout corps chaud en émet (corps humain, radiateur, braises) ; on les utilise dans les télécommandes de télévision et les caméras thermiques. 2. Les rayonnements ULTRAVIOLETS (UV) : situés juste au-delà du violet. Plus énergétiques que la lumière visible, ils sont émis par le Soleil (stimulent la synthèse de vitamine D, provoquent le bronzage et les coups de soleil, mais présentent un risque de cancer de la peau sans protection solaire). • Propriété absolue : tous ces rayonnements (ondes radio, micro-ondes, infrarouges, lumière visible, ultraviolets, rayons X, rayons gamma) voyagent TOUS rigoureusement à la même vitesse dans le vide : c = 300\,000 km/s.
Le cours
Spectre de la lumière visible et au-delà : infrarouges (IR) et ultraviolets (UV) • La décomposition de la lumière blanche (par un prisme de verre ou les gouttes de pluie d'un arc-en-ciel) révèle le spectre visible continu s'étendant du rouge au violet (rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet). • La lumière visible ne constitue qu'une infime fenêtre au sein du vaste spectre électromagnétique universel : - De part et d'autre du spectre visible se trouvent deux rayonnements invisibles majeurs découverts au XIXe siècle : 1. Les rayonnements INFRAROUGES (IR) : situés juste au-delà du rouge. Tout corps chaud en émet (corps humain, radiateur, braises) ; on les utilise dans les télécommandes de télévision et les caméras thermiques. 2. Les rayonnements ULTRAVIOLETS (UV) : situés juste au-delà du violet. Plus énergétiques que la lumière visible, ils sont émis par le Soleil (stimulent la synthèse de vitamine D, provoquent le bronzage et les coups de soleil, mais présentent un risque de cancer de la peau sans protection solaire). • Propriété absolue : tous ces rayonnements (ondes radio, micro-ondes, infrarouges, lumière visible, ultraviolets, rayons X, rayons gamma) voyagent TOUS rigoureusement à la même vitesse dans le vide : c = 300\,000 km/s. Astuce et méthode clé Pour retenir leur position : « infra » veut dire « en dessous » ; l'infrarouge se place juste avant le rouge (rayonnement de chaleur). « Ultra » veut dire « au-delà » ; l'ultraviolet se place juste après le violet (rayonnement énergétique qui brûle la peau). Piège classique à éviter Ne crois pas que les infrarouges ou les rayons X voyagent à une vitesse différente de la lumière : toutes les ondes électromagnétiques se propagent exactement à la vitesse c = 300\,000 km/s dans le vide.
Dans ce chapitre
- Propagation rectiligne de la lumière et vitesse de 300 000 km/s de 4ème
- Vitesse du son dans l'air (340 m/s) et différence avec la lumière de 4ème
- Relation fondamentale de cinématique d = v x t de 4ème
- Nature et caractéristiques des signaux sonores : vibrations mécaniques et milieu matériel
- Hauteur d'un son et fréquence (sons graves, médiums, aigus)
- Domaine des fréquences audibles par l'oreille humaine : de 20 Hz à 20 000 Hz
- Infrasons et ultrasons : définitions, domaines et applications (sonar, échographie)
- Niveau sonore en décibels (dB), échelle des niveaux sonores et seuil de danger
- Signaux lumineux et ondes électromagnétiques : propagation sans support matériel
- Spectre de la lumière visible et au-delà : infrarouges (IR) et ultraviolets (UV)
- Transmission d'informations par signaux : fibre optique, ondes radio et satellites
- L'année-lumière (al) : définition comme unité de distance astronomique et calcul en km
- Regarder loin, c'est regarder dans le passé : temps de trajet de la lumière cosmique
- Bilan : Synthèse et méthode sur les signaux sonores, lumineux et les échelles de l'Univers