2nde Thème Univers
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Description

Niveau: Elementaire
2nde Thème : Univers TP.3 : Analyse élémentaire de l'atmosphère d'une étoile Objectif : Déterminer la composition chimique de l'atmosphère d'une étoile, en l'occurrence, la supergéante Rigel de la constellation d'Orion. I. Une étoile familière : Le Soleil. Lire le texte intitulé << Les messages codés du Soleil >>. Questions : 1. Rappeler l'origine des raies sombres présentes dans le spectre du Soleil. 2. Rappeler pourquoi la connaissance des longueurs d'ondes des raies sombres permet de connaître la composition chimique de l'atmosphère solaire (Chromosphère). 3. L'intensité lumineuse du Soleil est-elle la même pour toutes les radiations ? Pour quelle longueur d'onde ?max cette intensité est-elle maximale ? 4. A l'aide des figures 2 et 3, identifier les éléments chimiques susceptibles d'être présents dans l'atmosphère du Soleil. 5. Les physiciens ont établi une relation entre ?max et la température T de la surface de l'étoile : ?max . T = 2,9.10 -3 m.K avec ?max en mètre (m) et T en degré Kelvin (K) En déduire la température T en K de la surface du Soleil, la convertir en °C sachant que : T(K) = ??(°C) + 273,15 6.

  • longueur d'onde

  • spectre

  • curseur sur les raies noires du spectre de rigel

  • analyse spectrale de rigel

  • composition chimique de l'atmosphère

  • étalonnage avec la raie

  • connaissance des longueurs d'ondes des raies sombres


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Langue Français

Exrait

nde 2 Thème: Univers  TP.3:Analyse élémentaire de l’atmosphère d’une étoileObjectif : Déterminer la composition chimique de l’atmosphère d’une étoile, en l’occurrence, la supergéanteRigel de la constellation d’Orion. I. Une étoile familière : Le Soleil.  Lirele texte intitulé << Les messages codés du Soleil >>. Questions : 1. Rappeler l’origine des raies sombres présentes dans le spectre du Soleil.pourquoi la connaissance des longueurs d’ondes des raies sombres permet de connaître la composition chimique2. Rappelerde l’atmosphère solaire (Chromosphère). 3. L’intensitélumineuse du Soleil est-elle la même pour toutes les radiations ? Pour quelle longueur d’ondemaxcette intensité est-elle maximale ? l’aide des figures 2 et 3, identifier les éléments chimiques susceptibles d’être présents dans l’atmosphère du Soleil.4. A 5.Les physiciens ont établi une relation entremax et la température T de la surface de l’étoile: -3 max. T = 2,9.10m.K avecmaxen mètre (m)et Ten degré Kelvin (K)  Endéduire la température T en K de la surface du Soleil, la convertir en °Csachant que : T(K) =(°C) + 273,15 de la lumière émise par la lune ne nous permet pas de déterminer la température de sa surface6. Pourquoil’analyse ?  7.Dans la constellation d’Orion, de quelle couleur apparaît: Rigel, étoile chaude dont la température de surface est de l’ordre de7 250 K ? Bételgeuse, étoile plus froide dont la température de surface est de 4 143 K ? III. L’analyse spectrale de Rigel: Connectez-vous sur le site: http://frank.albrecht.free.fr/gestclasse_v7/documents/2nde/TP5SpectreRigel/rig4-11.htm  Vousarrivez à cette page : Thème : Univers1/3
 Surl'écran figurent alors la première partie de2spectres : En haut, celui de l'étoile Rigel que l'on doit étudier.  Ilest composé de raies noires numérotées de 1 à 28 sur un fond coloré. En bas, celui de l'argon qui nous sert de référence.  Ilest constitué de raies colorées de longueurs d'ondes connues sur fond noir. Cliquer sur « étalonner » en bas à droite :
Déplacer le curseur sur une raie du spectre de l'argon (par exemple ici celle de 420 nm). Entrer la longueur d'onde (ici 420nm) et le nombre de pixels correspondant (65.29). Faire de même pour la seconde ligne de l'étalonnage avec la raie 433.3 nm. Cliquer sur « OK ». NB:Utiliser le point et non la virgule pour les nombres !!! En déplaçant le curseur, vous obtiendrez ainsi la longueur d'onde correspondante. Déplacer le curseur sur les raies noires du spectre de Rigel et commencer le remplissage du tableau en page.3  Icila mesure de la longueur d'onde de la raie n°7 donne 493.05 nm. (Voir figure de capture ci-dessous)
Cliquer ensuite sur « partie 2 » puis sur « partie 3 » pour finir les mesures sur tout le spectre. Attention, il faut refaire un étalonnage. Thème : Univers2/3
Le tableau ci-dessous donne les longueurs d'ondede certaines raies d'émission caractéristiques d'éléments chimiques. N° raie13 12 3 49 1011 125 67 8 (nm) Elément  1415 1617 1819 2021 2223 2425 2627 28
IV. Conclusion : Apartir du schéma suivant, expliquer quelles sont les informations que nous apporte la lumière des étoiles (la chromosphère  estconstituée de gaz moins chauds entourant l'étoile). Thème : Univers3/3