Bonjour / Bonsoir
J'aimerai que vous m'aidez pour mon DM, s'il vous plaît
***Lien supprimé*** (Je vous ai mis le lien, car je n'arrive pas à mettre l'image sur le topic)
4)Déterminer avec la plus grande précision possible de la longueur d'onde 1 de la raie 1 du fer dans le référentiel du laboratoire (spectre référence)
5)Expliquez alors pourquoi le terme de "Redshift" est approprié pour l'étoile HD 271182. En déduire si cette étoile s'éloigne ou se rapproche de l'observatoire ayant réalisé ce spectre
6)En expliquant la démarche, déterminer la vitesse de cette étoile par rapport à la Terre
Je ne vois pas comment calculer lambda 1 si on la fréquence inscrite dans l'énoncer, à moins qu'on le trouve en mesurant sur le document, non ?
Je ne vois pas du tout comment le trouver...
Merci d'avance =(
***Edit gbm : utilise la fonction "Img" pour poster une image d'un schéma uniquement***
re-bonjour Miu,
bien sûr, il faut trouver 1 à l'aide du document fourni, et non pas à partir de la fréquence trouvée sur internet...
Pour faire cela c'est très simple : tu as la position de deux longueurs d'onde sonnées sur le document : 438 nm et 440 nm. Tu mesures la distance D, en mm, séparant ces deux longueurs d'onde dont la différence vaut 2 nm.
Tu mesures également la distance d, également en cm, séparant la longueur d'onde 438 nm de la raie dont tu veux trouver .
Et il suffit de faire un produit en croix :
D 440 - 438 nm
d
- 438 nm.
Ce qui donne = 438 + 2d/D.
On regardera le reste plus tard, mais n'oublie pas que tu as déjà posté un exercice sur les ondes sonores, et que je n'ai toujours pas reçu ta réponse.
Erratum : "Tu mesures également la distance d, également en mm". Bien évidemment D et d doivent être exprimées dans la même unité.
Cette méthode s'appelle "approximation linéaire". Elle est sûrement décrite dans ton manuel.
D'accord, je viens de mesurer donc ça donne:
D: 745mm → 2nm
d: 155 mm → 1 - 438 nm
Et si j'isole 1, ça donne:
1: 438 + 2d/D
= (438 + 2*155)/745
= 1 nm
Est-ce que c'est juste ?
Bonjour Miu,
si tu penses que la longueur d'onde de la raie 1 du fer vaut 1 nm, alors qu'elle est visiblement comprise entre 438 et 440 nm, c'est grave pour toi.
Le problème vient du fait que dans la relation que je t'ai donnée il n'y a pas de parenthèses : alors pourquoi en mettre et écrire (438 + 2*155)/745 ??
Je suppose que sur ton document tu as mesuré d = 15,5 mm et D = 74,5 mm (j'ai d'autres valeurs mais j'ai fait les mesures sur l'écran de mon ordi, mais elles sont cohérentes avec les tiennes).
Alors ma relation donne 1 = 438 + 2x155/745, soit 438 + 0,42 nm ce qui fait 438,42 nm (ne pas garder trop de chiffres, car il y a des incertitudes dues aux mesures au double décimètre).
Voilà... j'attends tes réponses pour les questions 5 et 6.
D'accord, merci
J'ai mis des parenthèse parce que je pensais que tout était compris dans la division.
5)Le terme Redshift est approprié à l'étoile car on voit sur le spectre de l'étoile et le spectre référence que les deux raies sont décalé.
On en déduit que l'étoile s'éloigne de l'observatoire.
6) Pour cette question est-ce que je dois utiliser la même raie 1 ou étudier sur la raie 2 ?
"Le terme Redshift est approprié à l'étoile car on voit sur le spectre de l'étoile et le spectre référence que les deux raies sont décalé. " : oui, bien.
"On en déduit que l'étoile s'éloigne de l'observatoire. " : c'est vrai mais tu dois expliquer pourquoi : qu'est-ce qui te fait dire que l'étoile s'éloigne de la Terre, au lieu de s'en rapprocher ?
"Pour cette question est-ce que je dois utiliser la même raie 1 ou étudier sur la raie 2 ?" : il n'est pas nécessaire d'utiliser la raie 2. Regarde ton document : le décalage en longueur d'onde y figure, il te faut donc l'évaluer en comparant la position de la raie 1 du fer pour l'étoile en mouvement (partie supérieure) et celle de la même raie sur le spectre de référence (partie inférieure). La méthode est la même que celle que je t'ai expliquée dans mes posts précédents (et cette fois, ne mets pas de parenthèses quand il n'en faut pas !
).
Envoie-moi la valeur de que tu auras obtenue, et ensuite on pourra enfin parler d'effet Doppler.
" Qu'est-ce qui te fait dire que l'étoile s'éloigne de la Terre, au lieu de s'en rapprocher ? "
L'étoile s'éloigne car par rapport aux raie du spectre de référence, les raies du spectre de l'étoile s'éloigne plus vers 800Hz (rouge) que vers 400hz(violet).
Donc, l'étoile s'éloigne.
"les raies du spectre de l'étoile s'éloigne plus vers 800Hz (rouge) que vers 400hz(violet). " : tu confonds les Hz (unité de mesure des fréquences) avec les nanomètres (unité de mesure des longueurs d'onde) ! Le spectre des longueurs d'onde visibles pour l'oeil humain va de 400 nm (violet) à 800 nm (rouge).
A cela près, ta réponse est correcte : sur ton document, la raie 1 du fer se déplace vers la droite, donc vers les grandes longueurs d'onde ; ce qui indique que l'étoile s'éloigne de la Terre.
" = 0,47" : en quelle unité ? Si tu ne la donnes pas, ton résultat n'a aucune valeur. Moi je trouve
= 0,49 nm, donc ton résultat est cohérent avec le mien.
On arrive au bout de l'exercice (enfin !). En bas de ton document il y a la relation à appliquer : V = c./
0, où V est la vitesse d'éloignement de l'étoile,
0 la longueur d'onde de la raie observée (ici la raie 1 du fer) en cas d'immobilité de l'étoile (donc obtenue sur le spectre de référence, voir mon post du 28-10-15 à 16:56), et
le décalage vers le rouge de cette raie (valeur numérique ci-dessus).
c est la vitesse de la lumière dans le vide : c = 300 000 km.s-1, ou encore 3.108 m.s-1. Il ne te reste qu'un petit effort à faire pour trouver la valeur de V. Envoie-moi ta réponse.
Sur ma feuille, c'est 2,99792.108 pour la célérité, ça me donne 321386,4331 m.s-1
Avec 3.108, ça me donne 321609,4156 m.s-1
Moi, avec les valeurs ci-dessus c'est à dire : 0 = 438,4 nm,
= 0,49 nm et c = 3.108 m.s-1, j'obtiens V = 3,35.105 m.s-1 (335 km.s-1).
Inutile de prendre la valeur exacte de la vitesse de la lumière (2,99792.108 m.s-1) : avec des mesures faites au double décimètre pour obtenir 0 et
, cette précision sur c est bien inutile : la valeur communément admise pour les calculs, 3.108 m.s-1, est largement suffisante.
Bon, nous voici enfin au bout de cet exercice... J'espère que tu as compris et que tu sauras le refaire plus tard (au cas où il y aurait le même au bac...).
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