Emettre de la lumière

Il existe plusieurs manières d'émettre de la lumière.

La radiation thermique

Comme on le sait, élever la température d'un corps revient à accroître l'agitation des atomes qui le composent: les atomes s'entrechoquent de plus en plus et, en quelque sorte, se déforment, ce qui induit des variations de distance entre les électrons et le noyau.

Il en résulte des oscillations électriques: une énergie est émise sous forme de rayonnement électromagnétique, dans une gamme d'ondes qui s'étend des ondes radio aux rayons X.

Plus la température s'élève, plus les ondes émises sont énergétiques, donc plus leur fréquence est élevée.

Pour une température donnée, le corps chauffé émet un mélange d'ondes de différentes longueurs. Pour étudier ces mélanges, les physiciens ont créé le concept de corps noir: un corps idéal, qui absorbe tous les rayons reçus et n'émet que les radiations thermiques.
Voir l'explication ICI.
A chaque température correspond une répartition des énergies émises dans les différentes longueurs d'onde. ICI, on pourra, au moyen d'un curseur vert, examiner les courbes correspondant aux diverses températures.

Exemples: la lampe à incandescence; les flammes; une barre de fer chauffée; ...

Ampoule à incandescence	Flamme
Le courant électrique échauffe le filament, qui est porté à incandescence, mais ne brûle pas car l'intérieur de l'ampoule ne contient pas d'air.	L'air surchauffé, ainsi que le gaz de combustion, émettent de la lumière à diverses longueurs d'onde.

Les sauts d'électrons

Cette radiation thermique, on vient de le voir, est une radiation répartie continûment sur un large spectre de longueurs d'ondes.

Une autre forme d'émission ne s'effectue que selon des longueurs d'ondes bien précises: il s'agit des émissions produites par les sauts d'électrons, passant d'une orbite à l'autre comme expliqué à propos des raies spectrales.

A noter: la lumière d'une étoile combine:
- la radiation thermique, dont l'analyse révèle la température de l'étoile;
- les raies spectrales, dont l'analyse révèle les éléments présents dans l'étoile.

La phosphorescence

Certains corps ont la propriété de restituer lentement la lumière qu'ils ont absorbée précédemment.

Il s'agit, ici aussi, de sauts d'électrons: dans certains corps, la lumière provoque le saut d'un électron vers un état d'énergie plus élevé. Pour des raisons particulières, explicables par la physique quantique, cet électron ne revient à son orbite initiale qu'après un délai plus ou moins long.

Dans la fluorescence, au contraire, l'électron revient immédiatement à l'état initial.

La luminescence

On parle de luminescence lorsqu'une lumière est émise autrement que suite à un échauffement.

On trouvera ICI la disctinction entre plusieurs types de luminescence.

Par exemple, la BIOLUMINESCENCE est celle de certains organismes vivants: le ver luisant, la luciole, certains poissons des abîmes, etc. On trouvera ICI le shéma d'un des mécanismes de bioluminescence: celui qui met en oeuvre un corps chimique appelé luciférine.

Ver luisant	Lucioles