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        Comment est fabriquée la lumière?

        C'est la matière, qui continuellement, fabrique la lumière. Plus précisément, les atomes qui constituent la matière en sont les producteurs. Les électrons qui se trouvent autour des noyaux des atomes ont chacun une énergie bien définie, on parle de "niveau d'énergie". Mais ils ne peuvent pas prendre n'importe qu'elle valeur. Les électrons se placent sur l'équivalent des barreaux d'une échelle d'énergie: ils ne peuvent pas être entre deux barreaux...

  Par exemple, pour faire passer l'électron de l'état de gauche à celui de droite, il faut lui fournir de l'énergie (chaleur, choc, lumière...). Mais il va vite vouloir redescendre à l'état le plus stable, il retombe alors, en libérant cette fois de l'énergie, la même quantité qu'il lui en avait fallu pour monter.

        Donc, si un atome émet de la lumière, c'est parce qu'il libère des photons ayant exactement l'énergie correspondante au passage d'un niveau à l'autre. Et on a déjà vu que la couleur d'un photon, c'est son énergie: plus il est bleu, plus il en a, plus il est rouge et plus cette énergie est faible. Chaque atome, du moins dans les gaz tendra à émettre des couleurs qui lui sont propres, et qui permettent de l'identifier, par son spectre par exemple.

C'était joli pourtant...

  Le gaz en question émet donc des couleurs caractéristiques, mais absorbe exactement les mêmes, celles qui le font passer d'un niveau bas à un niveau haut. Ainsi, suivant où l'on se place, le spectre du matériau aura des aspects différents. Ici, l'observateur A voit toutes les couleurs sauf celles qui sont absorbées (spectre d'absorption). Le B ne voit que celles qui sont émises par le gaz (spectre d'émission).  Cliquez sur "Play" à gauche...

        Lorsqu'on a un solide, la lumière qu'il émet est aussi fabriquée par les changements de niveaux des atomes qui le constituent. Un morceau de fer devient rouge quand il est très chaud. Chaque atome émet un spectre de raies, mais les nombreux électrons libres, en se combinant aux atomes ou en interagissant avec la lumière, modifient la donne. De plus, les mouvements internes, les oscillations de toutes ces particules modifient les fréquences (les couleurs), par effet Doppler. On a en final un spectre totalement brouillé, continu, c'est un spectre de corps noir.