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Auteur(s)
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Elisabeth GIACOBINO : Directeur de Recherche au Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Pour préciser comment la lumière interagit avec la matière, nous présenterons tout d’abord de brefs rappels sur les propriétés de ses constituants de base, les atomes 1.1 . Les atomes sont parfois groupés en molécules, dont nous discuterons la structure 1.2. Un ensemble d’atomes et de molécules peut émettre de la lumière, absorber ou modifier celle qui le traverse avec des particularités qui dépendent des caractéristiques propres des composants. Mais ces caractéristiques ne dominent les propriétés optiques du milieu que si la concentration est faible, comme dans un gaz sous faible pression. Dans les milieux condensés comme les liquides et les solides, les propriétés optiques sont liées aux interactions très fortes entre atomes voisins et nécessitent un traitement particulier 1.3.
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3. Sources usuelles de lumière
Dans cette section sont décrites quelques‐unes des sources de lumière les plus courantes. Ce sont principalement des lampes qui reposent sur l’émission de lumière par un filament incandescent 3.1 ou par une décharge électrique dans un gaz 3.2.
3.1 Lampes à incandescence
le lecteur se reportera utilement à l’article Sources de lumière de l’éclairage électrique. Lampes à incandescence [D 5 805] du traité Génie électrique.
Les lampes à incandescence constituent la source de lumière électrique la plus utilisée. Elles sont formées d’un filament métallique porté à l’incandescence par le passage d’un courant électrique et contenu dans une ampoule de gaz inerte. L’émission de lumière provient de l’excitation des électrons de la bande de conduction du métal et présente donc un spectre continu. À l’intérieur du métal, le spectre est celui du corps noir de l’ultraviolet à l’infrarouge. Mais le fort indice de réfraction introduit des pertes par réflexion à la sortie du métal, si bien que l’émittance dans le visible est environ 0,45 ; elle tombe à 0,10 dans l’infrarouge lointain. Ainsi le filament émet, en valeur relative, plus que le corps noir dans le spectre visible ; il a une température de couleur (définie au paragraphe 2.3.1) d’environ 100 K supérieure à sa température...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - FEYNMAN (R.P.) - Le cours de physique : électromagnétisme. -
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(2) - BORN (M.), WOLF (E.) - Principles of optics. - Pergamon (1970).
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(3) - CAGNAC (B.), PEBAY-PEROULA (J.C.) - Physique atomique. - Tomes 1 et 2, Dunod (1983).
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(4) - LAVAL (G.) - Matière et rayonnement. - Cours de physique à l’École Polytechnique (non publié) (1986).
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(5) - DESVIGNES (F.) - Détection et détecteurs de rayonnement. - Masson (1987).
-
(6) - BERTIN (M.), FAROUX (J.P.), RENAULT (J.) - Électromagnétisme. - Tome 4, Milieux diélectriques et milieux aimantés. Dunod (1984).
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