Manip spectre d'absorption d'un gaz ?

[spc75019]

Bonjour,

Je voudrais savoir si quelqu'un a déjà réalisé en classe une manip de spectre d'absorption d'un gaz avec les élèves qui ne présente pas trop de dangers ?
Il y a une manip que l'on trouve dans la littérature où on envoie de la lumière blanche sur de la vapeur de sodium (obtenue en enflammant du chlorure de sodium dissout dans l'alcool) mais je n'arrive pas à obtenir la raie d'absorption avec un spectroscope à fibre optique.
Merci par avance si quelqu'un a déjà fait ce type de manip en classe ?

[nathalieD]

Le renversement d'une raie spectrale est particulièrement délicat à observer.
Si quelqu'un réalise (facilement) la manip, sans devoir obstruer parfaitement toutes les sources lumineuses extérieures (fenêtre, couloir ...) je suis moi aussi intéressée.

[bipbip]

Salut

J'ai vu cette expérience réaliser dans une vidéo de cours de physique du MIT de Boston, la raie était à peine perceptible à l'écran Perso, je ne l'ai jamais testé au labo (et encore moins devant les élèves)

bipbip

[physicus]

suffit de demander

voir la première présentation (absorption de I2) et la vidéo à la fin (absorption du sodium)
http://physicus.free.fr/seconde/seconde_univers_chap04.php

[bipbip]

Salut

La dernière vidéo est intéressante et visiblement pas trop difficile à mettre en œuvre, mais elle ne montre pas que seule la radiation à 589 nm est absorbée.

bipbip

[physicus]

l'expérience quantitative est pénible à mettre en œuvre :
- il faut un spectromètre , où on focalise la lumière à l'aide d'un condenseur
- on fait un montage double "4f" avec deux lentilles de focale f (du genre 10cm)): source blanche au premier double foyer, flamme du Bunsen au deuxième double foyer, la deuxième lentille refocalise sur le quatrième double foyer, c-à-d l'entrée du spectro
- on "brule" l'eau salée dans la flamme du Bunsen, et avec un peu de chance on observe l'émission et l'absorption.

C'est très difficile à régler, tant coté optique géométrique que pour la partie spectromètre pour avoir un bon signal

Pour ma deuxième manip : on observe l’absorption sélective du jaune du sodium, puisque la flamme a une ombre seulement pour la lampe Na, et l’émission du jaune (couleur de la flamme, vérifiable au spectro, une seule raie). les raies du mercure ne sont pas absorbées par la flamme.
L'avantage de cette expérience qualitative (et non quantitative) est sa très grande simplicité de mise en œuvre: elle marche à tous les coups. Par contre, le montage "4f" est difficile à mettre en œuvre (je l'ai fait une seule fois, le jour du concours d'agreg ... j'ai eu de la chance ... il faut vraiment s'assurer de capturer toute la lumière issue de la flamme , j'étais dans une salle vraiment sombre, ce qui n’était plus le cas dans les différents lycées où j'ai travaillé ensuite.

[Fabien59]

Bonjour,
Je ne vois ce post qu'aujourd'hui.
Dans notre lycée, nous réalisons le spectre d'absorption du sodium. Le montage est simple est sans danger : source + condenseur + fente + prisme + écran + coupelle avec un mélange eau salée saturée et alcool à brûler

-On règle le dispositif pour obtenir le spectre de la lumière blanche
-Sur le trajet de la lumière on place la coupelle contenant un mélange alcool et sel
-On enflamme le mélange, la flamme est jaune. Les élèves observent la flamme avec les spectroscopes à mains et reconnaissent bien le spectre de raie du sodium. Sur l'écran une fine raie noire apparaît dans le jaune. En ajoutant du sel dans la flamme, la raie est plus marquée et bien repérable.
-On repère sur l'écran l'emplacement de cette raie noire.
-On remplace alors la source de lumière blanche par une lampe à vapeur de sodium (sans dérégler le montage)
-La raie jaune du sodium coïncide avec la raie noire repérée précédemment.

Cordialement

[znamrv]

Salut

physicus, je trouve ta manip intéressante et réalisable...
peux tu préciser la solution que tu utilises et le matériaux que tu "trempes" dans cette solution stp ?

Si on a la salle bien noire et le matos je testerai aussi la manip de Fabien59 !

[physicus]

bonjour,

j'utilisais deux lampes spectrales (mercure et sodium) et je croisais les faisceaux au niveau du bec Bunsen et de manière qu'ils éclairent chacun une moitié de l'écran blanc mais sans qu'ils se superposent sur l'écran.
Dans le bécher, c'est simplement une solution saturée de NaCl , la tige est un morceau de potence (acier), faut la prendre assez longue ça chauffe les doigts sinon ... une tige en verre finit par éclater dès qu'on la trempe dans le bécher et on a du verre pilé au fond du récipient ...

J'ai filmé la manip car:
- elle fait partie d'un TP officiel du site :http://physchim.info/webphy/optique/spectroscopie/raie_abs_lum_sodium/raie_abs_lum_sodium.html
- je n'ai pas accès facilement à ce matériel (prêt d'une section BTS)

Pour ceux qui aiment la "big science" on peut aussi faire le montage d'absorption du gaz (voir la même page sur physicus) , si on remplace I2 par le dioxygène ou le CO2, ou H2O on doit voir certaines bandes dans le proche infrarouge (et pas besoin de piège à gaz ... le I2 "ça fait tousser" )

[Sudgi]

simple et absolument remarquable !


une idée parmi les milliers que je m'en veux de ne pas avoir eues !



(seul regret : il y a quelques années on aurait pu aussi saturer la classe de vapeur de mercure pour la démonstration inverse !!!

... avec à côté le benzène et le potassium solide !!! Aaaaaaaaaaahhhh ! c'était le bon temps !)