5b-Correction-DST

CORRECTION EXERCICE 2
(galaxies et spectroscopie) 4 points
1- Obtention des spectres :
On utilise un spectrographe qui permet de décomposer la lumière reçue, on obtient un
spectre de raies d’absorption.
2- Description du spectre de la galaxie NGC 4151 :
Dans le document 4, Le spectre de la galaxie NGC 4151 est un graphique représentant
l’intensité relative de la lumière reçue en fonction de la longueur d’onde des radiations
du visible. D’ailleurs, le domaine du spectre étudié est compris entre 400 nm et 750 nm.
Il apparaît certains pics qui correspondent à une forte intensité relative.
Interprétation du spectre :
Chaque pic du graphe correspond à une raie d’émission d’un élément chimique. Les
longueurs d’onde de ces raies sont spécifiques des éléments chimiques présents dans la
galaxie NGC 4151. Ainsi, il est spécifié que l’on a identifié l’hydrogène H, l’oxygène O et le
soufre S.
3- Exploitation du spectre :
À partir des documents 3 et 4 : On compare les valeurs  données pour certains éléments
chimiques. On constate que les valeurs de R du spectre de la galaxie NGC 4151 sont
toutes supérieures à celles 0 déterminées en laboratoire sur Terre.
D’après le document 2 (effet doppler-Fizeau), comme les longueurs d’ondes des raies sont
décalées vers le rouge, alors la galaxie s’éloigne de l’observateur.
4- Calcul de la vitesse de la galaxie NGC 4151 :
Parmi les 4 pics visibles sur le graphe, seules 3 valeurs se retrouvent dans le tableau du
document 3. On détermine le décalage spectral z par la formule :
Puis on détermine la vitesse d’éloignement de la galaxie en faisant la moyenne des vitesses
calculées pour chaque raie.
Raie
0 (nm)
R (nm)
Décalage spectral z
Vitesse v (m.s-1)
Ne III
368,9
-
-
-
H
434,0
435,3
3,00.10-3
8,99.10 5
H
486,1
487,6
3,09.10-3
9,26.10 5
H
656,3
-
-
-
O III
500,7
502,2
3,00.10-3
8,99.10 5
Moyenne
9,08.10 5 m.s-1
La vitesse de la galaxie est donc de 9,08.105 m.s-1 .
0,5
0.75
0.75
0,5
1,5
( )
ooor
zλ
Δλ
=
λ
λλ
=-