Analyse spectrale des ondes lumineuses

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Loi empirique de Wien

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Wilhelm Wien (1864-1928), prix Nobel de physique en 1911, propose une loi liant la température d'un corps chaud et son émission de lumière :

Où ${\lambda }_{\max }$ correspond à la longueur d'onde du maximum d'intensité lumineuse émise en mètre (m), $T$ la température du corps chaud en kelvin (K) et $\sigma$ la constante de Wien.

Le profil suivant correspond à l'évolution de l'intensité lumineuse émise par le Soleil en fonction de la longueur d'onde des radiations émises par celui-ci :


Déterminer la température en °C de la surface du Soleil.

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Formule de Rydberg

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Johannes Rydberg propose en 1888 une formule permettant de déterminer la longueur d'onde de toutes les raies d'émission de l'atome d'hydrogène :

Dans cette formule, $\lambda$ désigne la longueur d'onde en mètre de la raie considérée, $R_{\mathrm{H}}$ une constante et $n$ et $p$ des entiers naturels non nuls tels que $n<p$. Ces deux entiers correspondent à des niveaux d'excitation possibles de l'atome d'hydrogène.


◆ À quelles couleurs sont associées les longueurs d'onde $\lambda$ dans le spectre d'émission de l'hydrogène pour $n=$ 2 et $p\in$ [3, 6] ?