TP 10 Couleurs des étoiles Physique Présentation : La constellation
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2nde – SPC TP 10 Thème : Univers Couleurs des étoiles Physique Présentation : La constellation d'Orion est l'une des plus faciles à observer de notre ciel. Rigel (en bas à droite, au niveau de l'un des genoux d'Orion) est l'une des étoiles de cette constellation. Située à environ 770 a.l. de la Terre et 80 fois plus grosse que notre Soleil, elle est l'une des dix plus brillantes du ciel terrestre, tout comme sa "voisine" Bételgeuse (au niveau de l'épaule gauche d'Orion). 2nde – SPC Thème : Univers TP 10 Couleurs des étoiles Physique Le Soleil, notre étoile, émet une lumière jaune presque blanche. Il appartient à la catégorie des naines jaunes. En hiver, nous pouvons observer à l’œil nu dans la constellation d’Orion deux étoiles supergéantes qui ont des teintes très différentes : Beltégeuse qui a une teinte orangée et Rigel qui a une teinte bleutée. Le but du TP est d’expliquer pourquoi les étoiles ont des couleurs différentes. Document 1 : Principe d’une lampe à incandescence Quand le courant électrique traverse le filament de l’ampoule, il s’échauffe (effet Joule) et émet de la lumière. Plus l’intensité du courant est grande, plus la température est élevée. Document 2 : Spectroscopes à réseau utilisés en TP Les spectroscopes à réseau utilisés en classe, sont constitués d’un boîtier en carton, muni d’un réseau d’un côté et d’une fente de l’autre. Pour observer le spectre d’une lumière, il suffit de l’observer à travers le spectroscope. Document 3 : Unités de température Dans la vie de tous les jours nous mesurons la température en degrés Celsius (°C). Mais l’unité SI (Système International) de température est le kelvin (K). Conversion : T (en K) = T (en °C) + 273,15 ° La température la plus basse qui puisse exister est : T = 0 K (zéro absolu) A- Questions préliminaires 1) Citer 2 points communs entre des braises, le soleil et une lampe à incandescence ? 2) Quelles sont les différences ? 3) De quel paramètre peut dépendre la couleur d’une étoile ? 1er appel professeur S’APPROPRIER 2nde – SPC Thème : Univers B- Vérification expérimentale 4) Proposer un protocole expérimental permettant de faire varier la température du filament d’une lampe et d’analyser la lumière émise. Faire un schéma de l’expérience. 2ème appel professeur ANALYSER Réaliser l’expérience et observer les variations de la lumière et de son spectre quand la température du filament varie : 5) Comment varie la couleur de la lumière émise par la lampe quand la température varie ? 6) Comment varie le spectre de la lumière émise par la lampe quand la température varie ? 3ème appel professeur REALISER 7) Conclusion : que peut-on en déduire concernant notre Soleil et les étoiles Rigel et Beltégeuse ? VALIDER A retenir : Tous les corps (solides, liquides ou gaz fortement comprimés) chauffés rayonnent : ils émettent de la ………………..…..………… dont le spectre est ………….……………………. La couleur et le spectre de la lumière dépendent de ………………………………. Quand la température augmente, les spectres s’enrichissent vers les couleurs ………….………….……....…, c’est à dire vers les radiations de ………………….…… longueurs d’onde. B- Questions d’applications 8) Tous les corps chauffés émettent-ils de la lumière visible ? Penser au corps humain par exemple. 9) Que signifie l’expression chauffer le fer à blanc ? 10) Que pensez-vous de l’expression « le bleu est une couleur froide et le rouge une couleur chaude ? » 11) Observer les lampes d’éclairage de la classe à l’aide du spectroscope à réseau. Pensez-vous qu’il s’agisse de lampe à filament ? Justifier. 12) Conversions de température : abcdATT/AUTO Quelle est, en °C, la température correspondant au zéro absolu ? Quelle est en K, la température de fusion de l’eau ? Convertir 25°C en K. Convertir 300 K en °C. APP ANA REA EXP REA CALC VAL COM NOTE / 10 2nde – SPC Thème : Univers
