Exercices Etoiles - Spectres 1 1) Que signifient U.V. et I.R. ? 2

Exercices Etoiles - Spectres
1
1) Que signifient U.V. et I.R. ?
2) Quels sont les domaines de longueurs d’onde correspondant à ces radiations ?
Sont-ils des rayonnements visibles pour l’œil humain ?
3) Parmi les radiations présentant les longueurs d’ondes suivantes, indiquer les
radiations visibles, les U.V. et les I.R. :
230nm ; 0,650  m ; 9.10
7
m ; 430.10
9
m ; 5,8x10
6
cm
Pour les radiations visibles, indiquer les couleurs perçues par l’œil humain.
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Associer à chaque spectre la légende correspondante, en justifiant la réponse.
a) Spectre de la lumière solaire
b) Spectre de la lumière d’une étoile
bleue.
c) Spectre d’émission d’une source
laser.
d) Spectre d’émission de vapeur
d’hélium.
e) Spectre d’émission d’un filament à
800°C.
f) Spectre d’émission d’un filament à
5000°C.
g) Spectre d’absorption de vapeur
d’hélium.
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Une lampe à hydrogène émet des radiations dont les longueurs d’onde dans le vide
ont pour valeur, en nm : 410 ; 434 ; 486 ; 656
400
Echelle : 4cm  100nm
Tracer dans le cadre ci-dessus l’allure du spectre d’émission d’une telle lampe.
Données :
violet
400 - 420
4
bleu
420 - 500
vert
500 - 575
jaune
575 - 590
orange
590 -620
Rouge
620 - 780
On souhaite réaliser le spectre d’absorption d’une solution contenant l’ion cuivre
Cu2+.
1) Quelle est la couleur d’une solution contenant l’ion Cu2+ ?
2) Donner le schéma du montage permettant d’obtenir un tel spectre.
3) Tracer dans le cadre ci-dessous le spectre obtenu.
400
Echelle : 4cm  100nm
A l’aide d’une seringue, on prélève alors un peu de cette solution que l’on pulvérise
dans une flamme éclairée par une lumière blanche. L’élément cuivre est
caractérisé par les longueurs d’onde dans le vide suivantes(en nm) : 465, 515, 522,
530 et 570.
4) Tracer dans le cadre ci-dessous le spectre obtenu.
400
Echelle : 4cm  100nm
Données : voir ex 3.
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1) Classer les étoiles suivantes de la plus froide à la plus chaude : Soleil(étoile
jaune), Sirius(étoile blanche), Betelgeuse(étoile rouge), Rigel(bleue).
2) Quelle est la température du Soleil à sa surface ?
3) Sachant que les étoiles les plus vieilles perdent progressivement en
température, commenter la composition de la galaxie d’Andromède (dite aussi
M31) et de ses deux galaxies satellites M32 et M110 :
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On a obtenu le spectre d'une étoile avec un spectrographe à réseau. Les
distances séparant deux raies sont proportionnelles à la différence des longueurs
d'onde correspondantes. On fournit aussi le spectre d'émission de l'argon. Les
longueurs d'onde correspondant aux raies de cet élément sont indiquées en
dessous.
1) Quel est l'intérêt de fournir le spectre de l'argon?
2) Expliquer la différence de nature entre les spectres représentés.
3) Déterminer les longueurs d'onde des raies présentes dans le spectre de
l'étoile.
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On réalise, à l'aide d'un spectroscope à prisme, deux spectres de raies
d'émission. Le premier est le spectre d'une lampe à vapeur de mercure. Les
longueurs d'onde et leurs positions sont repérées sur la photographie. Le second
est le spectre de la lumière émise par un laser et photographié dans les mêmes
conditions.
1) Comment peut-on qualifier la lumière émise par le laser?
2) Tracer le graphique λ =f(x) où λ est la longueur d'onde correspondant à une
raie du spectre du mercure et x est sa position sur la photographie.
3) Déterminer graphiquement la longueur d'onde correspondant à la radiation
émise par le laser.
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