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La longueur d'onde d'un rayonnement monochromatique

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Objectif

Savoir caractériser un rayonnement monochromatique par sa longueur d’onde dans le vide ou dans l’air.

Points clés

Une radiation (une couleur) est caractérisée par une longueur d’onde notée (lambda).
La longueur d’onde se mesure en mètre, mais on utilise souvent le nanomètre.
La lumière visible s’étend de 400 nm (violet) à 800 nm (rouge).
Une source monochromatique est caractérisée par une seule longueur d’onde, son spectre ne comporte qu’une raie.

Pour bien comprendre

Sources lumineuses
Spectre
Dispersion de la lumière par un prisme

1. La longueur d'onde

La lumière visible est constituée de toutes les radiations (les couleurs) ayant une longueur d’onde comprise entre 380 nm et 780 nm. Pour simplifier, on dit que la lumière visible s’étend de 400 nm (violet) à 800 nm (rouge).

Spectre de la couleur en fonction de la longueur d’onde

Chaque longueur d’onde entraine ainsi une perception différente, donc une couleur différente et donc une radiation différente.

La longueur d’onde est notée

(lambda) et se mesure en mètre ou plus couramment en nanomètre (nm).
Avec 1 nm = 10^–⁹ m

Exemple : 700 nm = 700 × 10^–⁹ m = 7,00 × 10^–⁷ m

Chaque longueur d’onde caractérise (définit) une radiation.

2. Les sources monochromatiques

Chaque radiation lumineuse est monochromatique.

Une source de lumière est dite monochromatique si le spectre de la lumière qu’elle émet ne présente qu’une seule raie, c’est-à-dire que la source de lumière monochromatique est caractérisée par une seule longueur d’onde dans le vide.

Remarque
La longueur d’onde d’une radiation lumineuse varie en fonction du milieu qu’elle traverse.

Exemple

Spectre d’une lumière monochromatique

Une source monochromatique ne peut pas être dispersée par un prisme ou un réseau.

Déviation d’une lumière monochromatique par un prisme

Les lasers sont des sources de lumière monochromatique. Ils sont donc caractérisés par leur longueur d’onde dans le vide ou dans l’air.

Remarque
La lumière du Soleil, par exemple, est composée d’une infinité de radiations : on l’appelle lumière polychromatique.

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