Analyser la lumière des étoiles

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Fiches
Classe(s) : 2de | Thème(s) : Les étoiles
Corpus Corpus 1
Analyser la lumière des étoiles

FB_Bac_98619_Pch2_TT_005

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Rappels de cours

1Le spectre d’une étoile


 Une étoile est une boule de gaz à haute pression dont la partie périphérique, appelée photosphère, est à l’origine d’une émission lumineuse.

Elle est entourée d’une atmosphère ou chromosphère composée d’un gaz à faible pression.

 Le spectre d’une étoile est un spectre d’émission dont le fond continu comporte des raies d’absorption (sombres).

exemple Spectre de l’étoile Véga de la constellation de la Lyre :


2La température de surface

La photosphère est un corps chaud qui émet un rayonnement dont le spectre est continu. La couleur apparente de l’étoile dépend de la température à sa surface (>fiche4).

exemple Température et couleur apparente de quelques étoiles :


Étoile


Bételgeuse


Soleil


Altaïr


Rigel


Température (°C)






Couleur apparente


rougeâtre


jaune


blanche


bleue

3La composition de l’atmosphère d’une étoile

La lumière produite par la photosphère subit une absorption en traversant la chromosphère. L’analyse des raies d’absorption présentes dans le spectre de l’étoile nous renseigne sur la composition chimique de son atmosphère (>fiche4).

exemple Le spectre du Soleil montre qu’il est essentiellement composé des éléments hydrogène et hélium (He) (>méthodes).

Méthodes

Comparer la température des étoiles

Classer les étoiles de la plus froide à la plus chaude.


Étoile


Soleil


Arcturus


Regulus


Couleur apparente


jaune


orange


bleue

Solution
  • Regulus, qui apparaît bleue, a un spectre plus riche en bleu-violet, donc sa température est plus élevée.
  • Arcturus, qui apparaît orange, a un spectre plus pauvre en bleu-violet car sa température est plus faible.
  • Notre Soleil, qui est jaune, est un peu plus chaud qu’Arcturus et moins chaud que Régulus. L’ordre de l’étoile la plus froide à l’étoile la plus chaude est Arcturus – Soleil – Regulus.

Identifier l’élément hydrogène présent dans le Soleil

Les longueurs d’onde caractéristiques des raies du spectre de l’hydrogène sont 410 nm, , et .

1. Cet élément chimique est-il présent dans le Soleil dont le spectre est donné ci-dessous ?

2. Que peut-on déduire de la présence d’autres raies ?


Solution

1. On observe des raies d’absorption dans le spectre de l’étoile aux valeurs correspondant aux longueurs d’onde caractéristiques de l’hydrogène, il est donc présent dans le Soleil.

2. Les autres raies d’absorption révèlent la présence d’autres entités chimiques dans l’atmosphère du Soleil, en particulier l’élément hélium (He).

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