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L’analyse du spectre atomique a de nombreuses applications dans la vie courante

I En chimie

L’expérience montre que le spectre d’une source lumineuse est formé de l’ensemble de spectres de tous les éléments qu’elle renferme.
Cette propriété est mise à profit pour faire l’analyse élémentaire de la source. Ainsi, pour déterminer la composition d’un alliage, on fait passer un échantillon à l’arc électrique et analysent le spectre obtenu.
L’examen de la position des raies permet l’identification des éléments présents dans l’alliage, alors que la comparaison des intensités des raies permet de déterminer le pourcentage de chaque constituant.
Enfin, les spectres d’absorption ont aussi un rôle fondamental en analyse chimique : identification des molécules.

II En Astronomie

Le spectre d’une étoile peut nous renseigner sur sa température, sa composition chimique et sa vitesse
La lumière que les étoiles nous envoient peut être analysée. Cette analyse nous fournit des renseignements précis sur cet astre.
Les étoiles émettent un spectre continu produit par les régions internes qui sont très chaudes, le rayonnement traverse ensuite les régions superficielles qui sont plus froides et jouent le rôle d’un absorbant. Le spectre d’une étoile se présente donc comme un spectre continu comportant de nombreuses raies noires (raies d’absorption)
spectre etoile

II.1 La température

Plus une étoile est chaude, plus son spectre s’étend vers le violet. On en déduit, de cette manière, la température de surface de l’étoile.

II.2 La composition chimique

Les raies d’absorption du spectre continu d’une étoile permettent de déterminer la nature des éléments présents dans les couches superficielles de l’étoile. Elles permettent également d’évaluer sa composition, les raies d’absorption caractéristiques d’un élément sont d’autant plus noires que cet élément est présent en plus grande quantité.

II.3 La vitesse de l’étoile

Lorsque l’étoile se déplace, la fréquence des radiations émises varie légèrement par rapport à la fréquence qui serait émise par l’étoile immobile : c’est ce qui est connu sous le nom d’effet Doppler- Fizeau. Si l’étoile s’éloigne de la Terre, la fréquence diminue et la longueur d’onde augmente, c’est le déplacement vers le rouge. Au contraire, quand l’étoile se rapproche de la Terre, le déplacement est alors vers le violet.
La mesure de la variation de fréquence \(\Delta \upsilon \) conduit à celle de la vitesse de l’étoile.