2nde Thème Univers

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Niveau: Secondaire, Lycée, Seconde
2nde Thème : Univers TP.2 : L'analyse spectrale CORRECTION Objectifs : ? Etudier un document historique sur l'analyse spectrale. ? Réaliser des montages expérimentaux permettant de faire apparaître des spectres. ? Etudier différents types de spectres : spectre continu, spectre d'émission et spectre d'absorption. I. Etude historique : Lire attentivement le texte du document intitulé << Analyse spectrale >>, et répondre aux questions suivantes : 1. Quels sont les mots de vocabulaire qui, dans le texte, proviennent, du mot latin << Spectrum >> ? Préciser leur sens. ? Spectre : Décomposition d'un rayon lumineux en ses différentes radiations monochromatiques. ? Spectrale : Relative au spectre. ? Spectroscope : appareil permettant de visualiser un spectre et de l'analyser. 2. Comment peut-on obtenir des flammes colorées ? En jetant de la poudre renfermant un élément chimique dans la flamme d'un bec Bunsen. 3. a) Quel dispositif permet d'obtenir un spectre ? En connaissez-vous d'autres ? C'est un prisme. On peut utiliser également un réseau. b) Schématiser les expériences réalisées par le professeur, puis à l'aide du matériel dont vous disposer (Une lanterne, une fente, un prisme, un réseau et un écran), réaliser les deux mêmes expériences permettant de faire apparaître ces spectres.

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  • composition chimique de l'atmosphère des étoiles par l'analyse de spectre

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nde 2 Thème: Univers  TP.2: L’analyse spectrale CORRECTION Objectifs : Etudier un document historiquesur l’analyse spectrale.Réaliser des montages expérimentaux permettant de faire apparaître des spectres. Etudier différents types de spectres: spectre continu, spectre d’émission et spectre d’absorption. I. Etude historique :  Lireattentivement le texte du document intitulé << Analyse spectrale >>, et répondre aux questions suivantes : sont les mots de vocabulaire qui, dans le texte, proviennent, du mot latin << Spectrum >> ?1. Quels  Préciserleur sens. Spectre :Décomposition d’un rayon lumineux en ses différentes radiations monochromatiques.Spectrale : Relative au spectre. Spectroscope: appareil permettant de visualiser un spectre et de l’analyser. 2.Comment peut-on obtenir des flammes colorées ? En jetant de la poudre renfermant un élément chimique dans la flamme d’un bec Bunsen. 3. dispositif permet d’obtenir un spectrea) Quel? En connaissez-vous d’autres? C’est un prisme. On peut utiliserégalement un réseau.  b)Schématiser les expériences réalisées par le professeur, puis à l’aide du matériel dont vous disposer (Une lanterne, unefente, un prisme, un réseau et un écran), réaliser les deux mêmes expériences permettant de faire apparaître  cesspectres. Faites vérifier votre montage par le professeur. Remplacer la lanterne par une diode laser. Conclure. Fente Lumière blanche Lampe à incandescence Ecran Prisme La lumière blanche est une radiation polychromatique (Plusieurs couleurs) Laser rouge  Ecran Prisme La lumière laser est une radiation monochromatique (une seule couleur)  4.En quoi les spectres observés par Bunsen et- Kirchhoff différent-ils de celui observé par Newton ? Spectre observé par Newton : Spectre continu  Spectresobservés par Bunsen et- Kirchhoff : Spectres non continus  5. Quelle est l’allure du spectre obtenu par Bunsen et Kirchhoff avec des sels de sodium ? Comment appelle-t-on ce type  despectre ? Ce spectre présente deux raies jaunes. Il s’agit d’un spectre de raies d’émission. 6.A votre avis, tous les éléments chimiques présentent-ils deux raies spectrales colorées ? Non. Ils présentent forcément un spectre différentpuisqu’on nous dit que cela permet de les différencier. 7.Schématiser les résultats des expériences réalisées par le professeur, puis, après avoir observé dans le spectroscope,  rectifier. Montage au bureau : une bande jaune. Spectroscope : deux raies.
II.Spectres d’émission de quelques éléments sur lesite << Ostralo.net >> Rechercher à l’aide de << Google >>le lien vers ce site. Sur la page d’accueil, cliquer sur <<Optique >>, puis sur l’image correspondant au titre << Spectres d’émission >>.Cliquer ensuite sur << Raie de l’atome >>, puis choisir une case correspondant à l’un des éléments chimiques dela classification périodique. Tester les éléments chimiques suivants : Sodium : NaMercure : HgFer : FeHydrogène : HHélium : He Questions : plus précisément à la question.6 ci-dessus.1. Répondre Suivant les éléments chimiques choisis, on observe différents spectres constitués de raies plus ou moins  nombreuseset dans des domaines de couleurs différentes. 2. Cliquersur l’élément Hydrogène pour faire apparaître son spectre.Déplacer ensuite le curseur permettant de faire varier l’intensité des raies spectrales. Que remarque-t-on ? Interpréter. Certaines raies disparaissent avant les autres. Elles sont moins lumineuses.  3..Quelle est le nom de la grandeur physique indiquée sous le spectre ?Quelle est son unité ? La convertir en mètre. C’est la longueur d’onde notée Lambda). Elle est exprimée ici en nanomètre (nm). -9  1nm = 10m 4.Que signifie << Domaine du visible >>l’intervalle de longueurs d’onde qui lui correspond.? DonnerC’est l’ensemble de lumières colorées que l’œil peut voir. Les longueurs d’onde de ce domaine vont de 400 nm pourle violet à 750 nm pour le rouge.  5.Déplacer le curseur permettant de faire varier l’intensité lumineuse des raies spectrales de façon à faire apparaître unmaximum de raies spectrales, en partant de la plus lumineuse. Relever à chaque fois la valeur de la longueur d’ondeavec trois chiffres significatifs, et préciser la couleur. Consigner les résultats dans le tableau ci-dessous. Numéro de la raie1 2 34 5 (nm) 665486 434410 397 VioletCouleur RougeCyan Violet Violet à la page << Optique >> et cliquer sur l’image << Spectres d’émission et d’absorption d’un élément >>. Deux6. Revenir expériencessont représentées sur la droite.  Quelledifférencie y a-t-il entre ces deux expériences? Faites un schéma de chacune d’elle.Dans la première expérience on utilise une lampe spectrale,alors que dans la deuxième il s’agit d’une lampe normale,source de lumière blanche.
les deux générateurs en cliquant sur << On >>. Cliquer sur l’élément sodium Na sur la classification périodique.7. Allumer Queremarque-t-on? Interpréter et faire un schéma des deux spectres d’émission et d’absorption observés.Le premier spectre fait apparaître des raies colorées sur fond presque noir, alors que le deuxième fait  apparaitredes raies noires sur fond de spectre continu de la lumière blanche.  Dansle premier cas c’est la lumière émise par l’élément qui est analysée: Spectre d’émission.Dans le deuxième cas c’est la lumière absorbée par l’élément qui est analysée: Spectre d’absorption.
 8.Vérifier qu’il en est de même pour les autres éléments en choisissant l’élémentHydrogène et l’élément Fer.Pour ces éléments, on observe effectivement les deux types de spectre.
9. Revenirà la page << Optique >> et cliquer sur l’image << Etude de spectres >>. Choisir<< Afficher le spectre du Soleil >>. De quel type de spectre s’agit-il ? Interpréter. C’est un spectre d’absorption. La lumière émise par le Soleil est en partie absorbée par l’atmosphère quil’entoure(Chromosphère).
ensuite sur l’élément Hydrogène. Que remarque10. Cliquer-t-on ? Que peut-on en déduire ? Quelle application peut-on alors  envisager? Les raies d’émission de l’élément Hydrogène coïncident avec certaines raies spectrales d’absorption du Soleil.On peut en déduire que l’élément Hydrogène est présent dans l’atmosphère solaire.On peut alors envisager d’étudier la compositionchimiquede l’atmosphère des étoiles par l’analyse de spectre.
 11.Lire le texte du document intitulé << Spectre continu et température des étoiles >> Schématiser le résultat de l’expérienceréalisée par le professeur. Conclure. En fonction de la tension appliquée à la lampe, on obtient des spectres différents.  Lespectre obtenu dépend de la température.
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