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Mesurer des longueurs d'onde sur un spectre de raies

Il est parfois utile de déterminer la longueur d'onde d'une raie présente sur un spectre, par exemple pour identifier un élément chimique.

Déterminer la longueur d'onde de la raie rouge apparaissant sur ce spectre de raies d'émission :

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Etape 1

Mesurer la distance entre deux longueurs d'onde connues

On mesure sur le spectre la distance entre deux longueurs d'onde connues, généralement les limites du domaine visible : 400 nm et 800 nm.

Ici, la distance mesurée entre les limites 400 et 800 nm est 13,3 cm.

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Etape 2

Mesurer la distance entre une origine et la longueur d'onde à déterminer

On mesure la distance entre une origine, généralement 400 nm, et la longueur d'onde à déterminer.

La distance mesurée entre 400 nm et la raie rouge dont on souhaite déterminer la longueur d'onde est 8,1 cm.

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Etape 3

Calculer la différence de longueur d'onde

On calcule la différence de longueur d'onde entre l'origine et la radiation dont on souhaite déterminer la longueur d'onde, à l'aide d'un produit en croix.

La différence entre les deux longueurs d'onde choisies vaut :

\(\displaystyle{800-400=400}\) nm

Ainsi :

400 nm \(\displaystyle{\Leftrightarrow}\) 13,3 cm

Donc, la longueur mesurée de 8,1 cm correspond à une différence de :

\(\displaystyle{\dfrac{400 \times 8,1}{13,3} = 2,4 \times 10^{2}}\) nm

Etape 4

En déduire la longueur d'onde de la raie

On en déduit la longueur d'onde de la raie en ajoutant à la différence calculée précédemment la longueur d'onde ayant servi comme origine, généralement 400 nm.

La longueur d'onde de cette raie rouge est donc :

\(\displaystyle{\lambda = 4,00.10^2 + 2,4\times 10^{2} }\)

\(\displaystyle{\lambda = 4,00.10^2 + 2,4\times 10^{2} = 6,4\times 10^{2}}\) nm

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