feuille d`exercices

Exercices sur les étoiles et les spectres
Exercice 1 : Longueurs d’onde laser :
Le tableau ci-dessous donne les valeurs des longueurs d’onde et les applications médicales de deux
lasers :
laser
λ (μm)
Utilisation
(1) au dioxyde de carbone (CO2)
10,6
chirurgie
(2) à l’argon
0,473
élimination des verrues
1) Exprimez les longueurs d’onde en m puis en nm.
2) Les radiations émises par ces lasers appartiennent-elles au domaine visible ? Justifiez.
Exercice 2 : Analyse du gaz d’une ampoule :
Une ampoule électrique contient un gaz et on souhaite déterminer de quel gaz il s’agit. Pour cela, on
décide d’observer son spectre d’émission.
1) Quels sont (dans l’ordre) les éléments à placer devant l’ampoule pour visualiser ce spectre ?
Voici le spectre obtenu :
400
450
500
550
600
650
700
750
 (en nm)
2) De quel type de spectre d’émission s’agit-il ? Que peut-on dire de la pression de ce gaz inconnu ?
On dispose des valeurs des longueurs d’onde des principales radiations lumineuses de différents gaz :
gaz
Xénon (Xe)
Hélium (He)
Calcium (Ca)
Néon (Ne)
longueurs d’onde (nm)
418 – 433 – 446 – 508 – 529 – 534 – 542 – 547 – 598 – 605 – 610 - 660
447 – 471 – 492 – 501 – 587 – 668
423 – 458 – 526 – 527 – 616 – 617 – 650
439 – 443 – 585 – 597 – 618 – 640 – 660
3) Le gaz contenu dans l’ampoule est-il l’un de ces gaz ? Si oui, lequel et pourquoi ?
Exercice 3 : La classe spectrale des étoiles :
La lumière des étoiles est émise par une couche périphérique beaucoup moins chaude que leur centre : la
photosphère. Et on peut classer les étoiles suivant la température de cette couche :
Classe
M
K
G
F
A
B
O
Température
inférieure à 3200°C
entre 3200 et 4700°C
entre 4700°C et 5700°C
entre 5700 et 7200°C
entre 7200 et 9700°C
entre 9700 et 29700°C
supérieure à 29700°C
Couleur apparente des étoiles
rouge
orange à rouge
blanc à jaune
bleu à blanc
bleu
bleu
bleu à violet
1) Etant donnée la relation entre la température d’un corps chauffé et les caractéristiques de son spectre
d’émission, quelles sont les modifications que l’on doit observer sur le spectre des étoiles lorsque l’on
passe de la classe M à la classe O ?
2) A quelle classe appartient, a priori, le Soleil ? Justifiez.
3) Peut-on affirmer que les spectres des étoiles sont des spectres d’émission ? Pourquoi ?
4) Quel peut être l’intérêt d’étudier les spectres des étoiles ?