Observation des astres
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Observation des Astres CH2 ETUDE DES ETOILES Spectre et température Un gaz sous haute pression, chauffé à une température suffisante, émet de la lumière. Le spectre de cette lumière est continu. On appelle émission thermique ce type d’émission. Quand la température du gaz augmente, la luminosité augmente, et sa couleur évolue du rouge au blanc. Son spectre s'enrichit en radiations de petites longueurs d'onde. La couleur émise par un gaz chauffé (donc son spectre) dépend de la température de ce gaz. Quelques spectres d’émission thermique : Spectre de raies 1. EMISSION DE LUMIERE PAR UN GAZ A BASSE PRESSION Un gaz sous basse pression émet de la lumière lorsqu’il est chauffé, mais son spectre n’est pas continu. Il est constitué de raies colorées et séparées correspondant à des radiations monochromatiques émises discontinues qui dépendent des espèces chimiques contenues dans le gaz. On appelle un tel spectre un spectre de raies d’émission. Montage : Gaz basse pression chauffé Prisme 1 Observation des Astres Spectres de raies d’émission 2. ABSORPTION DE LUMIERE PAR UN GAZ A BASSE PRESSION Montage : Lumière blanche Prisme Gaz basse pression 2 Observation des Astres Spectres de raies d’absorption On obtient un spectre continu qui comporte des raies noires. Ces raies correspondent à des radiations monochromatiques discontinues absentes. Elles sont absorbées par les espèces chimiques contenues dans le gaz. Un tel spectre se nomme spectre de raies d’absorption. 3. REMARQUE Les raies du spectre d’absorption d’un gaz se superposent aux raies du spectre d’émission de ce gaz. Une espèce chimique ne peut absorber que les radiations qu’elle est elle-même capable d’émettre. Le spectre d’absorption est donc, comme celui d’émission, la « signature » d’une espèce chimique. Voir www.ostralo.net /Animations en physique/Optique/Comparaison des spectres d'émission et d'absorption. Application à l'astrophysique Nos connaissances sur la structure des étoiles proviennent uniquement de l’analyse du rayonnement que nous en recevons. Le spectre de la lumière d’une étoile se présente comme un fond continu (étoiles=corps chauds) entrecoupé de raies noires d’absorption (composition chimique de la couche externe de l'étoile). La couleur apparente d’une étoile traduit aussi sa température. 3 Observation des Astres Ex: Étoile bleue Étoile rouge Étoile jaune 6000 K, le Soleil Spectre simplifié et profil spectral de la lumière émise par le Soleil : 28000 K, Bellatrix (constellation d'Orion) 3000 K, Betelgeuse (constellation d'Orion) Activité : « les messages de lumière ». 4
