Activité A6

Application à l’astrophysique
Informations préliminaires :
La lumière que les étoiles nous envoient peut être analysée à l’aide d’un
spectroscope. Cette étude nous fournit des renseignements précieux sur
cet astre.
Les étoiles émettent un spectre continu produit par les régions internes
qui sont très chaudes ; le rayonnement traverse ensuite les régions
superficielles qui sont plus froides et jouent le rôle d’un absorbant. Le
spectre d’une étoile se présente donc comme un spectre continu
comportant de nombreuses raies noires (raies d’absorption).
Ce spectre nous renseigne :
- sur la température de l’étoile : plus une étoile est chaude, plus son spectre s’étend sur le violet. On en
déduit, de cette manière, la température de surface de l’étoile.
- sur la composition chimique de l’étoile : les raies d’absorption du spectre continu d’une étoile permettent
de déterminer la nature des éléments présents dans les couches superficielles de l’étoile (où ces éléments
existent à l’état atomique). De plus, ces raies d’absorption caractéristiques d’un élément sont d’autant plus
noires que cet élément est présent en plus grande quantité.
Etude d’un spectre de lumière.
1. Le spectre de la lumière provenant d’un étoile comporte des raies noires sur un fond continu. A quoi
correspond le fond continu ? Pourquoi observe-t-on des raies noires sur ce spectre ?
2. Les fonds continus des spectres de trois étoiles différentes sont les suivants :
Etoile 1
Etoile 2
Etoile 3
Classer ces étoiles par température de surface croissante.
3. L’observation du spectre de la lumière provenant d’une étoile mystérieuse donne :
On sait que la couche superficielle 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
couche qui entoure l’étoile ?
X
Y