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Explication du phénomène physique des aurores polaires

Posté par
FEC
18-02-15 à 16:44

Bonjour, nous faisons notre TPE sur les aurores polaires et je m'occupe de la partie de l'explication du phénomène physique. Je suis un peu perdue au niveau atomique, une fois que les particules du vent solaire sont rentrées en collision avec les atomes et molécules de la ionosphère. Pouvez-vous m'expliquer avec précision l'ionisation, l'excitation et donc la désexcitation des particules s'il vous plait ? Merci.

Edit Coll : forum modifié

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Explication du phénomène physique des aurores polaires 18-02-15 à 17:25

Salut !

Avant de rentrer dans le détail je te propose de lire ceci : Modèle ondulatoire et particulaire de la lumière
La fin devrait t'éclairer. Après tu me diras précisément les concepts que tu ne comprends pas

Posté par
FEC
re : Explication du phénomène physique des aurores polaires 18-02-15 à 17:45

Merci beaucoup
Seulement mon problème est plus de savoir quelles sortes de réactions se passent au niveau de l'ionosphère. Lors de mes recherches j'ai trouvé des informations générales et pas très précises : collisions radiatives, dissociatives, ionisation ...  Mais je suis un peu perdue sur ce que c'est, ce que ça représente au niveu des molécule ou de l'atome ...

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Explication du phénomène physique des aurores polaires 18-02-15 à 23:42

Tu as dû voir que tu pouvais avoir des flux de particules chargées en provenance du Soleil, qui "percutaient" la magnétosphère. Déjà tu es ok avec cette notion de magnétosphère ?

Dans ce cas là tu as des particules électrisées de haute énergie (protons, ions, essentiellement électrons) qui peuvent être ré-dirigées selon les lignes du champ magnétique vers les zones polaires. Ces particules vont bien sûr être en contact avec les atomes et les molécules de l'ionosphère et vont les exciter/ioniser. Mais tu as dû le lire dans la fiche, quand un atome est excité il ne reste pas dans cet état... Tu vas avoir un changement de couche par un électron accompagné par une libération d'énergie et l'émission d'un photon.

Ok pour ça ?

Posté par
FEC
re : Explication du phénomène physique des aurores polaires 19-02-15 à 17:58

Oui ça c'est bon merci
Après c'est plus précisément le genre d'excitation qui se produit au niveau des particules quand elles rentrent en collision.

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Explication du phénomène physique des aurores polaires 19-02-15 à 22:20

Alors il y a plusieurs choses : l'excitation et l'ionisation.
Quand les électrons des atomes de l'ionosphère sont excités, ils vont migrer des couches internes vers les couches externes (=gain d'énergie). Mais du fait de l'instabilité tu vas avoir un retour à la couche originelle qui va entraîner une ré-émission de l'énergie absorbée lors de la collision sous forme de particules élémentaires, les photons. Il faut bien voir que cette ré-émission est caractéristique de l'atome considéré.

Après l'ionisation c'est autre chose. Si tu as ionisation du fait de la collision, les électrons des atomes sont expulsés du fait de l'énergie transmise par les particules (tu as déjà vu la notion de plasma au fait ?). Avec cette "expulsion" tu as émission de photon et les atomes deviennent alors des ions (=cations en l'occurrence). Pour se stabiliser ces cations, qui ont perdu un ou plusieurs électrons, vont chercher à capter de nouveau les électrons et ce en émettant des photons.

Tu suis ?

Posté par
FEC
re : Explication du phénomène physique des aurores polaires 19-02-15 à 22:30

Oui, ça devient plus clair merci beaucoup Du coup tout ces phénomènes engendrent des émissions de photons et donc de radiations lumineuses
Oui le plasma est un quatrième état de la matière qui provient du Soleil je crois

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Explication du phénomène physique des aurores polaires 19-02-15 à 23:25

Tu as une bonne définition de ce qu'on entend par "plasma" en physique ici :

Effectivement, comme tu le dis, tu as toujours émission de photons.

Posté par
FEC
re : Explication du phénomène physique des aurores polaires 21-02-15 à 09:46

Merci, cette définition est très bien



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