TP spectre d`une étoile

TP Spectre d’une étoile
Qu’est ce qu’une étoile ?
Cette figure détaillée de notre étoile montre à la fois ses diverses zones internes (noyau, zone
radiative, zone convective), ainsi que son activité de surface. D’innombrables rayonnements et
particules diverses sont issus du Soleil et inondent le Système solaire, et parmi celui-ci la Terre.
(Document S. Koutchmy et J.-C. Vial).
1)-Une étoile est une sphère de matière très chaude émettant de la lumière à l’intérieur de laquelle
se produisent des réactions nucléaires. Elles sont constituées d’un noyau, d’une zone radiative,
d’une zone convective et d’une mince couche de surface appelée photosphère. Elle est suivie de
l’atmosphère de l’étoile : la chromosphère (zone des éruptions) et la couronne solaire.
Colorier, sur le schéma ci-dessus, le cœur du soleil en jaune, la photosphère (ou surface) en
rouge, la chromosphère (ou atmosphère) en bleu.
De quoi est constitué une atmosphère ?
2)-a)-Que signifie le symbole K sur le chiffre inscrit sous le mot Photosphère de la légende ?
(Chercher sur Internet : Google puis Wikipédia)
b)-Quel est l’ordre de grandeur de la température de la photosphère du Soleil ?
3)-la lumière d’une étoile provient de sa photosphère. Cette couche de gaz très chaud et très
dense émet un rayonnement d’origine thermique, dont le spectre est continu. On sait que toutes les
étoiles n’ont pas la même couleur.
De quoi dépend la couleur d’une étoile ? (Chercher sur Internet : Google puis Wikipédia)
4)- Les fonds continus des spectres de trois étoiles différentes sont les suivants :
a)-Colorier ces spectres avec les bonnes couleurs en vous aidant de l’indication suivante : un corps
chaud émet un rayonnement continu qui s’enrichit vers le violet quand la température de ce corps
augmente.
b)-Classer ces étoiles par température de surface croissante.
c)-Betelgeuse est une étoile super géante rouge. L’étoile Sirius A a un éclat bleuté, le soleil a une
couleur jaune. Associer les spectres à chacune de ces étoiles.
5)-Le spectre de la lumière provenant d’une étoile qu’on observe de loin comporte des raies noires
sur un fond continu.
a)-Pourquoi observe-t-on des raies noires sur ce spectre ? Que traverse la lumière émise par la
photosphère avant d’arriver sur Terre ? Faire un schéma.
b)-Le spectre d’une étoile correspond-il au spectre de Hergé ? Expliquer.
6)- L’observation du spectre de la lumière provenant d’une étoile mystérieuse donne :
a)-Colorier le fond continu de ce spectre.
b)-On sait que la chromosphère de cette étoile n’est constituée que d’un seul élément, X ou Y. Les
spectres d’émission de ces éléments sont connus et donnés ci-dessous.
Quel est celui contenu dans la chromosphère ? Colorier les raies fines des spectres d’émission ci-
dessus.
c)-Le spectre du soleil que l’on observe depuis la Terre a une raie d’absorption correspondant au
dioxygène moléculaire alors qu’il n’y a pas de O2 sur le soleil. Donner une explication à cette
anomalie.
X
Y
Etoile 1
Etoile 2
Etoile 3
400 nm
700 nm