FORMULES de PHYSIQUE
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SPECTRE en PHYSIQUE (vocabulaire))
-spectre (vocabulaire)
REPRESENTATION GRAPHIQUE d'un SPECTRE
Le graphique d'un spectre est une courbe enveloppe, représentant une série de valeurs >>
ll est dit continu, si les distributions se succèdent uniformément (ce sont des bandes)
Il est discontinu, si les distributions ne se suivent pas avec régularité >>> d’où des groupes de raies, c'est à dire une suite de valeurs discrètes (qui se transforment éventuellement en certains endroits en bandes quand c'est très resserré) avec des espaces vides entre eux
L’intensité de chaque bande ou raie sera proportionnelle à la résolution (intensité dite pâle si la résolution est mauvaise)
Les spectres sont dits discrets quand ils ont soit des raies à périodicité quelconque, soit des raies à périodicité multiple ayant une fréquence basique
NOMBRE d'ABBE (ou CONSTRINGENCE) (nA)
La dispersion est une variation des indices de réfraction (n*)
[Δn = n*2 – n*1] comparée aux longueurs d'ondes λ
Mais l'indice de réfraction n* peut dépendre de λ la longueur d'onde (ils sont inversement proportionnels)
Le nombre d'Abbe (nA) est un coefficient (utilisé aussi pour les prismes et les réseaux) représentant une aptitude à voir se disperser des longueurs d'onde. Donc il intervient dans les raies de spectres
Le nombre d'Abbe est le rapport (non dimensionnel) entre 2 différences d'indices
Lesdites différences sont choisies différemment selon les pays et on a donc plusieurs définitions chiffrées , dont :
-la définition des physiciens n*A= (n*R-1) / (n*J- n*B)
où n*R est l'indice de la raie rouge du spectre d'H² de λ = 656 nm
n*J est l'indice de la raie jaune du spectre de Na (Fraunhofer) de λ = 589 nm
et n*B est l'indice de la raie bleue du spectre d'H² de λ = 486 nm
-la définition des opticiens européens y1e= (n*v-1) / (n*c- n*d)
où n*v est l'indice de la raie verte du spectre du Hg de λ = 546 nm
n*c est l'indice de la raie du Cd de λ = 480 nm
et n*d est l'indice de la raie du spectre Cd de λ = 644 nm
Ceci donne un indice de 34,4
Pour que le chromatisme (aberration optique qui irise les images) soit acceptable, il faut que la constringence (nA) soit forte (> 40)
Exemples de valeurs du nombre d'Abbe pour divers verres >>>
crown(58)--speciolithe(46)--minéraux(35)--polycarbonates(31)
Le pouvoir dispersif y1 est le rapport (donc sans dimension) inverse du nombre d'Abbe >>
y1= (n*J – n*B) / (n*R-1)
NOTIONS SPECTRALES
Le mot "spectral" signifie "qui fait partie de l’ensemble du spectre". Ce mot est un qualificatif affectable à une quelconque grandeur, mais il n'a aucun rôle dimensionnel (contrairement à "spectrique", à voir § ci-après)
L'analyse spectrale est l’analyse statistique des renseignements donnés par la lecture d’un spectre, permettant de trier
La bande spectrale
La représentation graphique d'un spectre est une courbe donnant des séries groupées de valeurs
(formant des bandes, parfois si étroites qu’on les nomme "raies")
La largeur de bande (ou de ligne) spectrale est un terme qui n’a rien d’une largeur au sens
dimensionnel : il s’agit seulement de la représentation d’un phénomène sous forme d’un trait ayant
une certaine largeur.
Quand il s’agit d'un spectre de fréquences, la terminologie "largeur de bande" signifie "zone de
fréquences"
La classe spectrale est le domaine de répartition des étoiles dans le spectre lumineux, en fonction de leur température
Les coefficients spectraux sont des rapports entre 2 valeurs d’une même grandeur spectrale intervenant dans un récepteur d’onde, donc dans des cas de réflexion, d’absorption, de transmission
La décomposition spectrale signifie que les bandes peuvent être subdivisées en bandes plus distinctes, en affinant les zones d’examen de la variable envers laquelle on rapporte le spectre (pour la lumière cette variable est la longueur d’onde)
La densité spectrale est la répartition de la grandeur faisant l'objet du spectre, envers les divers domaines de longueurs d’ondes
La densité spectrale de puissance (ou DSP) est la répartition des bandes du spectre (ce n’est pas une grandeur, mais un simple repère)
La distribution spectrale est le terme général exprimant l’allure du spectre
L'écart spectral d’énergie entre les bandes du spectre est nommée Énergie de Landau
La frange spectrale est une situation alternative de zones sombres et brillantes.
C’est similaire à une frange d’interférence
Une grandeur spectrale est une grandeur ayant un rôle dans la représentation du spectre
L’intensité spectrale de chaque bande ou raie est proportionnelle à la résolution de cette représentation graphique (l'intensité est dite pâle si celle-ci est mauvaise)
La largeur de bande spectrale (ou de ligne spectrale): n'est pas une largeur (dimensionnellement) mais c'est seulement ce qu’un appareil nous représente, quand il traduit pour nos sens la grandeur qu’il mesure, sous forme d’un trait d’une certaine largeur.
Souvent, il s’agit d'un spectre de fréquences et alors la terminologie "largeur de bande" signifie "zone de fréquences" -dimension T-1
La ligne d’absorption spectrale est un terme s'appliquant à une raie très étroite
Le pouvoir séparateur spectral signifie "qui sépare les éléments du spectre"
La raie spectrale est une valeur particulière prise par la grandeur analysée, mais peut présenter un doublage (paire de raies)
La sensibilité spectrale est le synonyme du facteur de visibilité (= sensibilité relative de l’œil envers chacune des longueurs d’onde composantes du spectre)
Une série spectrale est un groupe de raies
Un terme spectral est un temps (voir § spectre d'atome)
NOTIONS SPECTRIQUES
Spectrique est le qualificatif de la grandeur étudiée quand celle-ci est ramenée à une valeur déterminée de la fonction
Par exemple la grandeur étudiée est une émittance et la variable dont elle dépend est une longueur d’onde λ >> alors l'émittance sera dite spectrique car elle sera mesurée sous telle longueur d'onde λ (déterminée)
Le terme "monochromatique" est synonyme de spectrique, par exemple pour des émittances, des flux, etc....quand ces notions sont considérées envers une longueur d'onde précise
Spectrique implique donc que la grandeur ainsi qualifiée a sa dimension divisée par une longueur
Autre exemple : la sensibilité spectrique n'existe pas >>> c'est une sensibilité spectrale (concernant tout le spectre)
SPECTROSCOPIE = étude analytique des ondes (acoustiques, électromagnétiques) à partir de leur émission, ou de leur absorption, ou de leur diffusion
SPECTROMETRE = appareil mesurant l’intensité des raies spectrales
SPECTROGRAPHE = appareil enregistrant les spectres (celui dit de "masse" pouvant déterminer les masses des particules en cause, à travers des déviations de rayons, proportionnellement à la masse transportée)