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T.P. N°4 : La Composition des étoiles !!
Le T.P. précédent nous a montré comment la couleur dominante d’une étoile nous renseignait sur sa
température. Leur spectre lumineux cache d’autres informations…
I-
Spectres d’émission d’un gaz excité.
1. Observation.
A l’aide du spectromètre (boîte carton), observer les spectres de la lumière émise
par les différentes lampes disposées au fond de la classe.
Représenter ces spectres sur votre compte rendu en notant les longueurs d’onde
associées à chaque couleur.
Pourquoi ces spectres sont-ils qualifiés de spectre de raies ?
Les raies présentes sur les spectres dépendent-elles de l’élément chimique utilisé
dans la lampe ?
Pourquoi la lumière des ampoules à économie d’énergie parait-elle blanche ? Ce blanc
correspond-il à la « vraie couleur blanche » ? Ces lampes chauffent-elles ? Comment est
réalisée l’économie d’énergie ?
2. Application.
Une lampe renfermant un élément chimique inconnu a été disposée au bureau.
Déterminer la nature de cet élément chimique. Justifier.
II- Spectre d’absorption / Spectre d’émission.
Vers le milieu du XIXe siècle, le physicien allemand Kirchhoff remarqua que lorsque la
lumière émise par un corps très chaud passe à travers une flamme contenant du sodium,
cette lumière présente des raies d’absorption noires aux mêmes longueurs d’onde que les
raies d’émission de
Observer puis schématiser l’expérience (vidéo).
De manière analogue la lumière qui traverse un milieu transparent coloré est modifiée.
Observer puis schématiser l’expérience au rétroprojecteur.
Pourquoi la substance colorée nous parait-elle magenta ?
Le spectre d’absorption d’un gaz peut-il permettre l’identification des entités
chimiques qu’il contient ?
Conclusion : On obtient un spectre ………………………… lorsqu’on analyse une lumière blanche qui a
traversé un milieu. Un élément chimique est capable d’absorber les …………………… raies de
lumière qu’il possède dans son spectre ………………………….
III- Application à la détermination de la composition d’une étoile.
Avant de parvenir jusqu’à la Terre, la lumière issue des étoiles doit traversée la couche
périphérique de cette étoile, rencontrant à l’occasion des atomes.
Grâce aux différents documents, déterminer la composition de l’étoile Véga dont le
spectre d’absorption est donné ci-après. (Représenter les couleurs sur le document suivant)
Compétences expérimentales testées :
T.P. N°4
Non
acquis
Représenter un spectre de raies
Faire le lien entre spectre de raies et élément
chimique
Savoir interpréter une spectre d’absorption de
raies
Schématiser une expérience.
Niveau I
Niveau II
Niveau III
Matériel
Bureau :
 Lampe au sodium
 PC mobile + connexion internet
 Rétroprojecteur + fente + réseau + cuve de permanganate diluée
Élève :
 Spectroscope (boite carton)
 Fiche individuelle des spectres
Au fond de la classe :
 Lampe au mercure
 Lampe au néon
 Ampoule à économie d’énergie.