Physique-chimie · Seconde
Quiz : dispersion de la lumière et spectres en Seconde
Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- La dispersion sépare les radiations d'une lumière polychromatique (comme la lumière blanche) : un prisme ou un réseau les étale en couleurs 1.
- Dans un milieu dispersif, l'indice de réfraction dépend de la couleur, donc chaque radiation est déviée différemment 4.
- Une couleur spectrale correspond à une longueur d'onde précise ; un spectre donne la répartition de l'intensité selon la longueur d'onde 34.
- Un spectre d'émission se produit et s'exploite avec un système dispersif et un analyseur de spectre 1.
Avant de commencer
Ce quiz couvre le chapitre « Ondes et signaux » sur la dispersion de la lumière et les spectres. Il s'appuie sur ce que tu connais déjà : la propagation rectiligne de la lumière, la réflexion et la réfraction avec les lois de Snell-Descartes.
Tu y travailleras trois idées. D'abord, ce que fait un prisme ou un réseau à la lumière blanche 1. Ensuite, pourquoi les couleurs ne sont pas déviées de la même façon : l'indice du milieu varie avec la couleur 4. Enfin, comment on décrit une lumière par son spectre, c'est-à-dire par les longueurs d'onde qui la composent 3.
Quiz
14 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
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La lumière blanche est un mélange de radiations ; un prisme ou un réseau permet de les séparer : c'est la dispersion 1. La première réponse est l'erreur tentante : le prisme ne crée rien, il trie ce qui était déjà là. Il n'absorbe pas non plus les couleurs, puisqu'on les voit toutes sur l'écran.
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Dans un milieu dispersif, la vitesse de propagation, donc l'indice, change avec la fréquence : la déviation varie avec la couleur 4. Les lois de Snell-Descartes restent valables pour chaque radiation ; c'est la valeur de qui change, pas la loi. Le verre ne « colore » rien : il dévie plus ou moins.
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C'est faux. Une lumière monochromatique ne contient qu'une radiation, alors que la lumière du Soleil rassemble la plupart des couleurs visibles : elle est polychromatique 4. La confondre avec une lumière « d'une seule couleur » est l'erreur classique : le blanc est justement un mélange.
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Chaque couleur spectrale se repère par une longueur d'onde précise 3. L'angle d'incidence et l'épaisseur du verre influencent le trajet du rayon, mais ils ne définissent pas la couleur : celle-ci est une propriété de la radiation elle-même.
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On applique la définition 4 : . L'erreur tentante est d'inverser le rapport et de trouver : or la vitesse dans un milieu est plus petite que dans le vide, donc est supérieur à 1.
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De 4, on tire . Multiplier par donnerait une vitesse supérieure à , ce qui n'a pas de sens ici : la lumière ralentit dans le verre.
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Le prisme et le réseau sont les deux systèmes dispersifs cités pour obtenir la dispersion de la lumière blanche 1. Le miroir plan renvoie la lumière sans la trier par couleur, et l'écran blanc sert seulement à observer.
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L'arc-en-ciel résulte de la dispersion de la lumière solaire par des gouttelettes d'eau présentes dans l'air 4. Le reflet sur un lac est une réflexion : la direction change, mais les couleurs ne sont pas étalées. L'ombre vient de la propagation rectiligne, pas de la dispersion.
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C'est faux : un milieu est dit dispersif justement parce que les longueurs d'onde n'y avancent pas à la même vitesse 4. Si toutes les radiations avaient la même vitesse, l'indice serait identique pour toutes et le prisme ne séparerait rien.
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La lumière solaire est polychromatique : elle contient la plupart des couleurs visibles, que la dispersion permet de séparer 4. Le Soleil paraît jaune ou blanc à l'œil, mais cette impression ne signifie pas qu'il n'émet qu'une radiation.
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La spectroscopie étudie les objets en analysant la lumière qu'ils émettent ; en astronomie, c'est un moyen essentiel pour les objets lointains 3. La réfraction désigne seulement le changement de direction à une interface, sans analyse de la composition de la lumière.
Les questions qu'on se pose
Quelle différence entre dispersion et réfraction ?
La réfraction est le changement de direction d'un rayon quand il passe d'un milieu à un autre. La dispersion apparaît quand cette déviation dépend de la couleur : l'indice du milieu varie avec la fréquence, donc les radiations sont déviées différemment 4. Un prisme utilise la réfraction à ses deux faces et, comme le verre est dispersif, les couleurs s'étalent.
Faut-il apprendre les valeurs des longueurs d'onde des couleurs ?
Ce qu'il faut maîtriser, c'est l'idée : une couleur spectrale correspond à une longueur d'onde précise 3. Le programme demande surtout de décrire et d'expliquer qualitativement la dispersion par un prisme, puis de produire et d'exploiter des spectres d'émission 1. Les valeurs utiles, quand il en faut, sont données dans l'énoncé.
Pourquoi parle-t-on de « longueur d'onde dans le vide » pour un spectre ?
Quand la lumière entre dans un milieu, sa vitesse diminue et sa fréquence ne change pas, donc la longueur d'onde varie d'un milieu à l'autre 3. Pour comparer des radiations sans ambiguïté, on donne par convention la longueur d'onde qu'elles auraient dans le vide.
Sources
- Programme officiel en PDF : Physique-chimie, enseignement commun, classe de seconde, Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 9 novembre 2026.
- Ressource Éduscol : Documents pédagogiques ondes et signaux, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
- Spectre visible, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.
- Dispersion (mécanique ondulatoire), Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.
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