Et un jeune garçon passionné d`astronomie

2°10
PHYSIQUE
PREMIERE PARTIE : « L’UNIVERS »
2014 / 2015
ACTIVITES SUR LE CHAPITRE 2 « QUELLES INFORMATIONS PEUT-ON OBTENIR EN ANALYSANT LA LUMIERE PROVENANT DE L’UNIVERS ?»
COMPETENCES EXIGIBLES OFFICIELLES
 Savoir repérer, par sa longueur d’onde dans un spectre d’émission de raies ou
d’absorption de raies, une radiation caractéristique d’une entité chimique.
 Savoir interpréter le spectre de la lumière émise par une étoile : température de
surface et entités chimiques présentes dans l’atmosphère de l’étoile.
 Connaître la composition chimique du Soleil.
COMPETENCES MISES EN JEU
RCO
APP
ANA
REA


VAL
COM
AUT



ACTIVITE N°2 : UNE ETOILE BIEN MYSTERIEUSE !! ET… UN JEUNE GARÇON PASSIONNE D’ASTRONOMIE
(OU QUELLES INFORMATIONS PEUT-ON OBTENIR EN ANALYSANT LA LUMIERE D’UNE ETOILE ?)
CONTEXTE :
Oh, ça alors !! Je n’en crois pas mes yeux !! Une
nouvelle étoile ? Elle va vite mais elle est tellement
brillante que je ne peux pas être le seul à l’avoir
vue !!
Il faut que j’en parle au directeur de l’Observatoire
dès la prochaine réunion du Club d’astronomie.
Le jeune garçon
Bonjour Monsieur, J’ai vu hier une étoile très brillante et
inhabituelle dans le ciel.
Le directeur de l’Observatoire
Je reconnais bien là ta perspicacité ! Nous aussi nous
avons été intrigués mais nous n’avons pas eu le temps
de la faire parler. Nous avons fait une photographie du
spectre d’absorption de l’étoile et nous aimerions bien
identifier les éléments à l’origine des quelques raies
d’absorption. Veux-tu t’en occuper ?
Le jeune garçon
Avec plaisir !
DOCUMENTS MIS A VOTRE DISPOSITION :
DOCUMENT N°1 : EXTRAIT DU SPECTRE D’EMISSION DE RAIES DE L’ARGON GAZEUX (FOND NOIR AVEC DES RAIES COLOREES).
λ (nm) 390
404
430
451
470
519
DOCUMENT N°2 : EXTRAIT DU SPECTRE D’ABSORPTION DE RAIES DE L’ATMOSPHERE DE L’ETOILE (FOND COLORE AVEC RAIES NOIRES).
CE SPECTRE A ETE REALISE AVEC LE MEME SPECTROSCOPE QUI A FOURNI LE DOCUMENT N°1.






DOCUMENT N°3 : LONGUEURS D’ONDE, EN NM, DES RADIATIONS EMISES OU ABSORBEES PAR QUELQUES ENTITES CHIMIQUES GAZEUSES.
Eléments
chimiques
Hydrogène
(H)
Sodium
(Na)
Magnésium
(Mg)
Calcium
(Ca)
Fer
(Fe)
Titane
(Ti)
Manganèse
(Mn)
Nickel
(Ni)
410,0
589,0
470,3
396,8
438,3
466,8
403,6
508,0
434,0
589,6
516,7
422,7
489,1
469,1
498,2
Longueurs
486,1
458,2
491,9
d’onde
656,3
526,2
495,7
527,0
532,8
λ en nm
537,1
539,7
DOCUMENT N°4 : COMPOSITION CHIMIQUE D’UNE ETOILE.
 Une étoile, comme le Soleil, peut être considérée comme une boule de gaz dont la température varie de plusieurs
centaines de millions de degrés, au centre, à quelques milliers de degrés en surface.
 Le Soleil est composé de 92 % d’hydrogène et de 7,8 % d’hélium.
 Les étoiles dans leur grande majorité comportent une atmosphère constituée d’un gaz.
 La surface du Soleil appelée la photosphère atteint une température d’environ 5700°C. L’atmosphère du Soleil
s’appelle la chromosphère et s’étend sur 2500 km d’épaisseur.
TRAVAIL A EFFECTUER :
 Un extrait du cliché obtenu par l’équipe de l’Observatoire est reproduit dans le document n°2. Proposez puis effectuer une
démarche permettant la détermination des entités chimiques de l’atmosphère de l’étoile responsables de la présence des raies
d’absorption numérotées de  à .
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