Dans le code-barres, chaque chiffre est représenté par un

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C. IOZZIA
1. Ce que vous avez appris en première sur les ondes électromagnétiques
Les ondes électromagnétiques se propagent dans le vide ou dans l’air à la vitesse
c = 3,0 x108 m.s-1.
La lumière visible fait partie des ondes électromagnétiques dont la longueur d’onde est
comprise entre 400 et 800 nm. L’œil humain est un récepteur de lumière.
Si la lumière n’est pas décomposable par un prisme, elle est monochromatique. Elle
correspond à une seule radiation.
L’échelle de fréquence ou de longueur d’onde est une échelle logarithmique.
La longueur d’onde  dans le vide d’une radiation monochromatique de fréquence (lire
"nu"), est donnée par la relation :
-1
en m
c en m.s
en Hz
c
.
2. Atmosphère et rayonnement dans l’Univers
Atmospheric opacity versus wavelength (Opacité de l’atmosphère en fonction de la longueur d’onde)
Term S2
Physique chimie
2012- 2013
Cours de Physique chimie
chapitre 1 : Ondes et particules support d’information
Thème 1 : Ondes et matière
Nom : ………………..Prénom : ………….
Semaine 1 du lundi 20 août 2012

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Les astrophysiciens tirent des informations précieuses de l’étude du rayonnement
électromagnétique en provenance de l’Univers tout entier.
Le rayonnement fossile est un rayonnement électromagnétique émis par l’Univers, se comportant
comme un corps noir, quelques centaines de milliers d’années après le Big-Bang. Ce
rayonnement provient de toutes les directions du ciel avec une intensité constante dans le temps.
Les satellites sont équipés de différents capteurs permettant de détecter le rayonnement fossile.
Ils recueillent des informations sur l'origine de l'Univers.
Ce rayonnement correspond aujourd'hui au rayonnement d'un corps à la température de 3K
(kelvin). D'après la loi de Wien,
33
2 9 10 1 0 10
max
,,m
T
. Ce rayonnement a donc une
longueur d'onde dans le vide de l'ordre de 1 mm. Il s'agit donc d'un rayonnement à la frontière
entre infrarouge et ondes radio.
Les rayonnements de cette longueur d'onde sont totalement absorbés par l’atmosphère terrestre.
Voilà pourquoi on place des capteurs hors de l'atmosphère (satellites).
3. Astronomie de l’invisible (voir livre p. 17)
Voici la galaxie M94
visible
infrarouge
Ultra violet
Exploiter les documents
a. Sur la photographie a, dans le domaine visible, le nuage de gaz et de poussière qui remplit la
galaxie arrête une grande partie du rayonnement ; d’autre part, certaines étoiles émettent trop
faiblement dans le visible et n’apparaissent pas.
Sur la photographie b, en rayonnement infrarouge, le nuage devient transparent et laisse
apercevoir des étoiles situées à l’arrière ; de plus, le nuage lui-même émet un rayonnement
infrarouge qui le rend visible sur la photographie.
Sur la photographie c, ce sont des étoiles brillantes dans l’ultraviolet qui deviennent visibles alors
qu’elles n’apparaissaient pas sur la photographie a.
b. Le rayonnement thermique est le rayonnement émis par un corps uniquement sous l’effet de sa
température. Le nuage est beaucoup trop froid pour émettre dans le visible. Son rayonnement
thermique a son maximum d’émission dans l’infrarouge et il est brillant dans ce domaine de
radiation.

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c. Plus la température est élevée, plus la longueur d’onde du maximum d’émission est petite. Les
étoiles les plus chaudes apparaissent en bleu (couleur utilisée sur le document pour les UV
lointains).
d. Un trou noir est un objet qui résulte de l’effondrement d’une étoile et qui a une masse
volumique telle que les effets gravitationnels empêchent même la lumière de s’en échapper.
f. Le rayonnement visible ne constitue qu’une faible partie des rayonnements électromagnétiques
émis dans l’Univers. De nombreux objets de l’Univers n’émettent pas ou bien très faiblement
dans le domaine visible. Même si un objet est visible, les rayonnements non visibles peuvent
fournir des informations supplémentaires. Des milieux opaques à la lumière visible peuvent être
transparents dans d’autres domaines.
g. sources d’ondes électromagnétiques dans l’Univers. (voir votre livre page 21)
4. Les particules dans l’Univers (voir livre p. 18)
1. Analyser le document
a. Rayonnement cosmique : particules de hautes énergies se
déplaçant dans l’espace.
Magnétosphère : champ magnétique environnant la Terre (ou
un autre objet céleste).
Réactions nucléaires : transformations affectant le noyau des
atomes.
b. La figure illustre la formation d’une gerbe de particules. En
A, une particule provenant de l’espace interagit avec un atome

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de l’atmosphère terrestre déclenchant l’émission de plusieurs autres particules.
c. La nature et l’énergie des particules présentes dans les rayons cosmiques ne sont pas prévisibles
alors qu’un accélérateur permet de maîtriser les conditions des expériences.
2. Conclure
Les rayons cosmiques apportent des renseignements sur le fonctionnement interne du Soleil
(particules solaires) ou sur des évènements se produisant dans l’Univers lointain (particules
galactiques et extragalactiques).
On peut exploiter ces particules pour étudier leurs interactions avec la matière mais ce type d’étude se
fait actuellement presque exclusivement avec les accélérateurs de particules.
Les résultats des chocs de particules de grandes énergies dans les accélérateurs permettent aux
chercheurs d’étudier la structure intime de la matière, c’est à dire son fonctionnement au niveau
subatomique.
5. Les ondes sismiques (voir livre p. 19)
Préalable : la fonction logarithme décimal notée log(x)
Il s’agit tout simplement de la fonction inverse de la fonction 10x : y = log(x) x = 10y
Propriétés :
log( ) log( ) log( )a b a b  
log( ) log( ) log( )
aab
b
log log( )
n
x n x
Echelle de Richter :
Magnitude d’un séisme :
La magnitude d'un séisme mesurée sur l'échelle de Richter est une fonction logarithmique de
l'amplitude maximale (déplacement maximal) du mouvement du sol en un point ou de l'énergie
libérée par le séisme.
2
2 1 1 2
1sont les a des séismes log A
M M A etA mplitudes
A
2
2 1 2 1
1
2
3 et sont les énergies libéréeslogMM
Ainsi une différence de magnitude d’une unité correspond à :
Une amplitude 101 = 10 fois plus grande.
Une énergie
3
2
10 1000 32
fois plus grande.