Tpe : les feux d'artifice

Pages: 14 (3498 mots) Publié le: 2 octobre 2012
C'est au VIIIème ou IXème siècle que la poudre et l'art d'en faire des explosions de bruit et de lumière apparaissent en Chine. Rapportée en Europe au XIIIème siècle par Marco Polo, la poudre a d'abord été utilisée pour fabriquer des armes puis est devenue un moyen de distraction. Les feux d'artifice ont, depuis leur création, fasciné petits et grands. Jusqu'au XIXe siècle et l'avènement de lachimie moderne, les feux d'artifices étaient principalement jaunes ou blancs. En France, le premier vrai feu a été tiré sur la Place des Vosges, à Paris, alors Place Royale, pour le mariage d’Anne d’Autriche avec Louis XIII en 1615.
Les feux d’artifice sont probablement l’application de la chimie qui parle le mieux au grand public : bruit, fumée, couleurs, effets.. D'un point de vue scientifique,nous pouvons nous demander quels sont les ingrédients et la mise en pratique d'un feu d'artifice réussi. Un feu d'artifice se compose de différents éléments : au niveau chimique, dans la composition des mélanges et à l'échelle macroscopique avec le montage d'une fusée de feu d'artifice et la mise en place d'un spectacle.

Marco Polo (1254-1324) est un marchand et explorateur vénitien.

Placedes Vosges, Paris « sous le feu » lors du mariage de Louis XIII, dit le Juste.
Lumière et couleurs

Lors de leur explosion, les feux d'artifice produisent des bruits sensationnels mais ce qui les rend véritablement grandiose ce sont leurs effets de couleurs et de lumière. En effet, ces derniers émettent de la lumière selon trois phénomènes : l'incandescence, l'émission atomique et l'émissionmoléculaire.

Tout d'abord, notre œil est un récepteur de lumière. C'est pourquoi nous sommes capables de percevoir les couleurs qui sont des rayonnements électromagnétiques de lumière. Chaque rayonnement possède une longueur d'onde qui est associée à une couleur et est exprimée en nanomètre (10-⁹).
Notre œil ne peut percevoir que les longueurs d'ondes qui sont comprises entre 400 et 700 nm.Les infrarouges, au dessus de 800 nm, et les ultraviolets, au dessous de 800 nm, ne peuvent être captés par l’œil humain.
Voici une bande chromatique des couleurs que nous pouvons percevoir :



On constate que plus la longueur d'onde d'une radiation approche les 400 nm, plus la couleur perçue tend vers le violet et possède une faible température. En revanche, plus la longueur d'onde approcheles 700 nm, plus la couleur sera rouge ou rouge foncée et sera d'une température plus élevée.
En effet, lorsque la température d'un rayonnement électromagnétique augmente, le spectre s'enrichit progressivement vers le violet et la couleur perçue passe du rouge au blanc.

Les feux d'artifices émettent de la lumière selon trois phénomènes.

1 . L'émission atomique :

De nos jours,l'émission atomique est essentielle dans la conception des feux d'artifice. En effet, la couleur émane des atomes ou des molécules issues des flammes lors de la combustion.
Ce phénomène d’émission atomique, résulte d’une excitation des électrons de l’atome par une source extérieure d’énergie (par exemple, la chaleur dégagée par la combustion). Les électrons sont excités et ont alors une grandeénergie. C'est cette énergie qui leur permet de passer d'un niveau d'énergie à un niveau supérieur et ce, d'un seul bond ! Pendant leur retour vers leur niveau d'énergie, les électrons libèrent l'énergie qu'ils avaient absorbé sous forme de particule de lumière, appelée photon. Selon la nature des atomes du gaz et la quantité d'énergie retournée par les électrons, les photons auront différenteslongueurs d'ondes, donc différentes couleurs émises par les rayons lumineux.

Le Photon ?

C'est une particule ou corpuscule de lumière qui échange un quantum, ou paquet d'énergie, contenant la plus petite énergie. Il possède les propriétés suivantes dont certaines dépendent de la radiation associée :
Ni masse, ni charge électrique.
Toujours en mouvement avec une vitesse ou célérité liée...
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