Fiche de physique - chimie
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Exercice sur le spectre lumineux

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fiche en cours de rédaction.

A.

1. Le soleil est une étoile moyennement chaude (6000°C en surface) et la couleur perçue est jaune . Les étoiles Rigel et Bételgeuse de la constellation d'Orion sont des étoiles respectivement bleue et rouge. Classer ces étoiles par ordre croissant de leur température de surface. Justifier

Donnée : célérité (vitesse) de la lumière dans le vide c = 3,0x105 km.s-1

B.

On donne les spectres de deux éléments, le titane et le nickel, ainsi que le spectre d'une étoile.

Ces spectres ont été réalisés dans les mêmes conditions et les réglages du spectroscope étaient les mêmes.

Exercice sur le spectre lumineux : image 1


1. Quel nom donne-t-on aux spectres des deux éléments?

2. Expliquer l'allure du spectre de l'étoile en utilisant les mots ou les expressions suivantes: spectre (ou fond) continu ; raies d'absorption ; chaude ; photosphère ;

3. La comparaison du spectre de l'étoile et des spectres de chaque élément permet de faire une affirmation relative à la composition chimique de l'étoile. Laquelle?





A.

Plus une source de lumière est chaude, plus la longueur d'onde où elle émet le plus d'énergie est petite.

Le soleil (6000°C en surface) émet dans le visible.

L'étoile Rigel émet dans le bleu : la longueur d'onde du bleu est plus petite que la longueur d'onde correspondant au jaune.

La température de surface de Rigel est plus élevée que la température de surface du soleil.

L'étoile Bételgeuse émet dans le rouge : la longueur d'onde du rouge est plus grande que la longueur d'onde correspondant au jaune.

La température de surface de Bételgeuse est moins élevée que la température de surface du soleil.

B.

spectre de raies d'émission du nickel et de titane : sur un fond noir on observe des raies colorées.

spectre de raies d'absorption de l'étoile : sur un fond continu coloré on observe des raies noires.

Plus la surface d'une étoile est chaude, plus on y trouve d'éléments chimiques H et He. Les spectres des étoiles les moins chaudes montrent la présence de nombreux éléments chimiques métalliques.(Fer, Ca ...)

La photosphère est la fine couche de gaz (350 km) qui enveloppe l'étoile : la partie haute de la photosphère absorbe une partie de la lumière émise par sa partie basse.

Il en résulte des raies d'absoption dans le spectre. Les deux raies du spectre d'émission du nickel se retrouve dans le spectre d'absorption de l'étoile : la photosphère de l'étoile contient l'élément nickel.
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