RAPPORT ECE

INTRODUCTION

Le mot « lumière » vient du latin « lumen » qui a donner l’unité du flux lumineux.

Littérairement, la lumière c’est ce qui rend les choses visible, il s’agit de ce qui éclaire. Scientifiquement, la lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire l'ensemble des longueurs d'ondes comprises entre 400 nm et 800 nm.  La lumière se propage en ligne droite dans les milieux homogènes et transparents, elle dévie lorsqu’elle change de milieu ou lorsqu’elle est absorbée par une espèce chimique . La vitesse de la lumière dans le vide est 3.00 x 108  m.s-1

Le flux lumineux, c’est-à-dire la quantité d’énergie lumineuse totale émise par la source est exprimé en lumen et l’intensité lumineuse c’est-à-dire une partie de flux lumineux dans une direction précise est exprimé en candela. L’éclairement représente le flux lumineux reçu par une surface elle est exprimé en lux. Il existe un appareil qui permet de mesurer l’éclairement il s’agit du luxmètre .  La luminescence est une émission de lumière d'interactions entre particules électriquement chargées. La lumière est émise sous forme de photons lors des transitions électroniques qui se fond dans les atomes, les molécules ou les cristaux. Il existe plusieurs types de luminescence : La chimiluminescence est due aux réactions chimiques, la bioluminescence est due a une réaction biochimique , la thermoluminescence est due a une élévation de la température. Il existe pleins d’autres  types de  de luminescence comme la photoluminescence ou encore la radioluminescence.

Certains insectes comme les lucioles ou certains animaux marins comme les méduses produisent de la lumière il s’agit de la bioluminescence.[pic 2]

  La chimiluminescence est indépendante vis-à-

vis de l’électricité. Il n'y a pas besoin de flamme pour provoquer    la lumière. Le « glowstick »  également appelé le baton lumineux est composé d'un tube en plastique, fermé de manière étanche (c'est a dire que le tube en plastique ne laisse passer ni gaz ni liquide), il contient deux produits chimiques distincts séparés par un tube de verre fragile. Lors de la rupture du tube de verre, les deux produits se mélangent et de produisent de la lumière par réaction chimique, donc sans batterie, sans branchement éléctrique. L'éclairement d'un glowstick dure environs 12 heures. Ce principe est utilisé pour les bracelets lumineux utilisé en boite de nuit. [pic 3]

Souvent, on associe la lumière a l’électricité ce qui voudrait dire que sans électricité on aurai pas de lumière. Il existe des villages dans les pays du Sud dans lesquelles il n’y a pas d’électricité. Nous savons également qu’il peut se produire des coupure d’électricités. Est-il possible d’obtenir de la lumière sans électricité ? Comment la produire ? Est-ce que c’est profitable du point de vue economique ? Est-ce que l’on peut l’utiliser à long terme ?  http://biochimiluminescence.e-monsite.com/pages/ii-la  chimiluminescence/a-les- glowsticks-une-reaction-chimique-similaire.html

I) COMMENT PRODUIRE DE LA LUMIERE UNIQUEMENT AVEC DES PRODUITS CHIMIQUES ?

1) Première expérience[pic 4]

        Le matériel :                                                    Les produits  chimiques :

• Balance de précision                                   Luminol à 10-3 mol/L
• Agitateur magnétique                                 Hydroxyde de Sodium
• Eau distillé e                                                  Ferricyanure de Potassium
• 2 fioles jaugées  de 500mL                          Peroxyde d'hydrogene à 30%
• Eprouvette graduée                                     Colorants
• 5 béchers

a) Le protocole 

• Preparer la solution A

• Peser 20g d’hydroxyde de sodium à l’aide de la balance de précision, les verser dans une fiole jaugée de 500mL. Y verser un peu d’eau distillée, mettre un barreau aimanté dans la fiole et dissoudre l’hydroxyde de sodium à l’aide de l’agitateur magnetique. Completer en eau distillée jusqu’au trait de jauge et ajouter 3mL de luminol.  

•   Preparer la solution B

• Peser 20g de ferricyanure de potassium à l’aide de la balance de précision, les verser dans une fiole jaugée de 500mL. Y verser un peu d’eau distillée, mettre un barreau aimanté dans la fiole et dissoudre le ferricyanure de potassium à l’aide de l’agitateur magnetique. Completer en eau distillée jusqu’au trait de jauge.  

• Preparer la solution C

• Ajouter 50 ml de peroxyde d’hydrogène dans la solution B.

• Verser 50mL de la solution A dans cinq béchers différents dont l'un sans colorant.
• Se mettre dans l’obscurité, et ajouter de la solution C dans les béchers contenants de la solutions A.

  [pic 5]

Dans chaque bécher nous avons versé la même chose, c’est-à-dire 50mL de Solution A et dans l’obscurité nous y avons ajouté de la solution C jusqu’à qu’il n’y ai plus de chimiluminescence. La première fois que nous avons utilisé des colorants nous pensions que chaque solution colorée émettrait une lumière de son coloris. C'est à dire que l'on pensait qu'on obtiendrait de la lumière jaune, dans le becher contenant une solution de couleur jaune, de la lumière rouge dans le becher contenant une solution de couleur rouge, de la lumière bleue dans le becher contenant une solution bleue, de la lumière verte dans le bécher contenant une solution verte et enfin de la lumière blanche dans le becher contenant une solution incolore.[pic 6]

b) Observation

Contrairement à ce que l'on pensait, dans les 5 bechers nous avons eu qu'une seule couleur dominante : le bleu. Il etait plus ou moins foncé suivant le colorant qu'on y avais mis. Par exemple, dans le becher sans colorant la lumière émise était plus claire que dans le becher dans lequel on avait mis un colorant bleu. La chimiluminescence émise par chaque becher etait intense et a duré environs 3 secondes. Il s'agit d'une lumière froide car elle n'est visible que dans l'obscurité. Nous avons pu remarquer un dégagement de gaz sur les parois de chaque béchers

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