Dans cette partie, nous présentons quelques spectres de lampes que l'on peut trouver dans un laboratoire d'optique.

Les lampes peuvent être classées en 2 catégories : les lampes à filament (lampe classique) et les lampes à décharge (néon, économie d'énergie, lampes spectrales ...).
Pour cette présentation, nous les classons en 2 catégories les lampes blanches domestiques (lampes qui créent une lumière blanche) et les lampes spectrales de manipulations.

REMARQUE : à propos de l'utilisation d'une lampe à vapeur (comme les lampes à vapeur de mercure), il ne faut pas rallumer une lampe qui vient d'être éteinte. C'est à dire que lors de manipulations en laboratoire, il faut attendre une dizaine de minutes avant de rallumer une lampe qui vient d'être éteinte.

Lampe blanche domestique

• Filament de Tungstène :

On peut constater que l'on retrouve l'ensemble des couleurs de l'arc en ciel. Nous sommes donc bien en présence d'une lumière blanche.

• Néon :

Sur le spectre de cette source, on voir apparaître un spectre continu, mais au dessus on voit apparaître certaines raies : la photo n'est pas très net, mais on arrive à distinguer une raie verte. Cela provient de l'enveloppe de cette lampe qui contient un gaz (le néon) et on observe donc le spectre d'émission du néon.

• Economie d'énergie :

Comme précédemment, nous voyons apparaître des raies. Ce qui démontre, par exemple, qu'il y a du mercure à l'intérieur de l'enveloppe de cette lampe, ainsi que d'autres gaz. En effet, le mercure à lui seul ne peut expliquer l'ensemble des raies que l'on observe.

• Lampe à LED ou DEL :

Cette nouvelle technologie permet de créer des sources lumineuses blanches très basse consommation (environ 1W par lampe). Le gros défaut de ces lampes est l'intensité produite qui reste pour l'instant très faible.

• Lampe Halogène :

Le graphique, ci-dessous, montre les intensités lumineuses en fonction de l'éloignement du détecteur et de la lampe. Cela permet de faire une comparaison sur les utilisations possibles de ces sources lumineuses.

D'après ce graphique, on constate que toutes les lampes ne fournissent pas le même éclairage. On peut, en particulier, s'intéresser à la lampe Halogène qui permet de fournir un éclairement très fort même à distance éloignée.

Le graphique, ci-dessous, représente le même graphique mais uniquement pour la zone comprise entre 15 et 40 cm (sans la lampe halogène qui fausse beaucoup la lecture du fait d'un éclairement intense).

Ces remarques ne sont pas indispensables pour comprendre la suite du cours mais permettent de faire un point sur les différentes lampes domestiques que l'on trouve sur le marché.

Lampe Spectrale de manipulation

Comme pour les lampes blanches, vous trouverez le spectre d'émission ci-dessous (l'utilisation d'un spectroscope permet de faire des mesures beaucoup plus précises) ainsi qu'un tableau avec les différentes longueurs d'onde émises. Ces tableaux ne donnent que les valeurs les plus visibles en manipulation.

• Lampe au mercure :

Couleur	Intensité relative	Longueur d'onde (nm)
Rouge	Très faible	607,3
Jaune	Très forte	579,1
Jaune	Très forte	577
Vert	Très fort	546,1
Bleu	Faible	491,6
Indigo	assez forte	435,8

Certaines longueurs d'ondes ne sont pas visibles en manipulation à moins d'utiliser un spectroscope, qui permet d'avoir une finesse beaucoup plus grande.

• Lampe au sodium :

Couleur	Intensité relative	Longueur d'onde (nm)
Doublet Rouge	Faible	616,1 - 615,4
Doublet Jaune	Très fort	589,6 - 589,0
Doublet Vert	Faible	568,8 - 568,3
Doublet Bleu	Faible	498,3 - 497,9

Il est à noter que sur ce type de source lumineuse, on ne détecte la plupart du temps que le doublet Jaune, ce qui en fait une source très utilisée car pratiquement monochromatique.

• Lampe au Zinc :

Couleur	Intensité relative	Longueur d'onde (nm)
Rouge	Forte	636,2
Vert	Faible	518,2
Bleu	Fort	481,0
Bleu	Moyenne	472,2
Bleu	Moyenne	468

• Lampe au Cadnium :

Couleur	Intensité Relative	Longueur d'onde (nm)
Rouge	Moyenne	643,8
Vert	Forte	508,6
Bleu	Forte	480,0
Bleu	Forte	467,8

• Lampe au Thalium :

Couleur	Intensité Relative	Longueur d'onde (nm)
Rouge	Faible	655,0
Vert	Forte	535,0

 

Comme on peut le constater sur les photos de spectres, certaines couleurs n'apparaissent pas. Cela est dû au fait que les intensités sont faibles donc non detectées. Mais on peut aussi avoir certaines longueurs d'onde qui sont trop proches pour pouvoir être dissociées (cette notion peut être vue dans la partie 4.6 : Les réseaux).