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Concept
Raie spectrale
Résumé
Une raie spectrale est une ligne sombre ou lumineuse dans un spectre électromagnétique autrement uniforme et continu.
Les raies spectrales sont le résultat de l'interaction entre un système quantique (généralement des atomes, mais parfois aussi des molécules ou des noyaux atomiques) et le rayonnement électromagnétique.
vignette|upright=2|Raies de Fraunhofer sur un spectre continu avec leur notation alphabétique et les longueurs d'onde correspondantes.|alt=Un spectre décomposé avec les raies de Fraunhofer, leur notation alphabétique et la longueur d'onde correspondante.
La raie spectrale est un phénomène qui demeura insoupçonné jusqu'aux premières études réalisées avec les prismes sur la décomposition de la lumière. La première observation d'une raie spectrale est celle de la raie d'émission du sodium, effectuée par Thomas Melvill en 1752. À l'aide d'un prisme, il observe la lumière de sels chauffés par une flamme et découvre une raie intense, jaune.
La découverte des raies d'absorption remonte au , en 1802, lorsque William Hyde Wollaston dans ses recherches sur les prismes, observe des raies noires dans le spectre habituellement continu de lumière décomposée. Ces raies ont pour particularité de ne pas changer de position quel que soit le prisme et son matériau. Joseph von Fraunhofer utilise cette observation pour mettre au point une manière de mesurer les longueurs d'onde en prenant ces raies comme référence. Gustav Robert Kirchhoff développe ainsi un système de références, utilisant les raies les plus visibles dans le spectre solaire et les numérotant. Ces raies de références sont par la suite utilisées pour calibrer des instruments de mesure et de spectroscopie.
Alors que Fraunhofer établit la mesure de la longueur d'onde de quelques-unes des raies spectrales, c'est Anders Jonas Ångström qui détermine les longueurs d'onde de près d'un millier de raies d'absorption à l'aide de réseaux de diffraction en 1869, supplantant le système des raies de Fraunhofer et de la numérotation de Kirchhoff jusqu'en 1890.
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