Activité documentaire n°2 : L`étoile mystérieuse Document 1

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Activité documentaire n°2 : L’étoile mystérieuse
D’après « L’étoile mystérieuse » d’Hergé, Editions Casterman
A l’aide du spectre et des documents
fournis, aidez Tintin à déterminer la
composition de l’étoile mystérieuse.
Document 1 : Spectre de l’étoile inconnue
a. Extrait du spectre de l’étoile inconnue
b. Spectre de raies d'émission de l'argon obtenu avec le même spectroscope. Ces raies servent de
référence de longueur d’onde.
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Document 2 : Tableau de quelques raies spectrales
Les données spectrométriques ci-dessous sont exprimées en nm et avec une incertitude 1 nm.
Hydrogène H
Hélium He
Sodium Na
Magnésium Mg
Calcium Ca
Titane Ti
Manganèse Mn
Fer Fe
Nickel Ni
410,2
492,2
589,0
516,7
393,4
466,8
403,1
437,6
508,0
434,0
500,0
589,6
517,2
396,8
469,1
486,1
587,6
656,3
667,8
468,5
706,5
518,4
422,7
498,2
445,5
585.7
612,2
516,8
527,0
630,0
1. Etalonnage
En prenant la raie à 390 nm comme origine, mesurer la distance en cm à laquelle se trouvent les autres raies.
Longueur d’onde λ en nm
390
Distance en cm
404
430
451
470
519
545
0
Tracer, sur du papier millimétré, le graphique donnant λ en fonction de L (λ = f(L)) pour les raies de l'argon.
2. Etude du spectre de l’étoile inconnue
a) Déterminer, à l'aide de la courbe d'étalonnage, toutes les longueurs d'onde des raies
d'absorption du spectre de l’étoile inconnue.
Numéro de la raie
1
2
3
4
5
6
7
8
Distance (cm)
Longueur d’onde (nm)
Numéro de la raie
9
10
11
12
13
14
15
Distance (cm)
Longueur d’onde (nm)
b) Le document 2 donne les longueurs d’ondes caractéristiques de quelques éléments.
Comparer ces valeurs avec les longueurs d’ondes trouvées sur le spectre de l’étoile inconnue.
Deux valeurs correspondent lorsqu’elles ont un écart inférieur à 1 nm.
c) Donner les éléments de la liste présents dans l’atmosphère de l’étoile inconnue.
d) Donner les éléments de la liste absents dans l’atmosphère de l’étoile inconnue.
e) Quel est l’intérêt de l’étude des raies du spectre de l’étoile inconnue ?
f) Le spectre de l’étoile inconnue est-il un spectre d’émission ou d’absorption ? Justifier.