Spectroscopie et polarimétrie - ufe

Spectroscopie et polarimétrie
solaire…
…et stellaire

Quelques constantes solaires
Quelques constantes solairesQuelques constantes solaires
Quelques constantes solaires
M
MM
M
S
SS
S
= 2 10
= 2 10= 2 10
= 2 10
30
3030
30
kg masse solaire
kg masse solairekg masse solaire
kg masse solaire
R
RR
R
S
SS
S
= 696000 km rayon solaire
= 696000 km rayon solaire= 696000 km rayon solaire
= 696000 km rayon solaire
g
gg
g
S
SS
S
= 275 m/s
= 275 m/s= 275 m/s
= 275 m/s²
²²
² acc
accacc
accé
éé
él
ll
lé
éé
ération de la pesanteur
ration de la pesanteur ration de la pesanteur
ration de la pesanteur à
àà
à la surface solaire
la surface solairela surface solaire
la surface solaire
L = 3.86 10
L = 3.86 10L = 3.86 10
L = 3.86 10
26
2626
26
W luminosit
W luminositW luminosit
W luminosité
éé
é solaire (luminosit
solaire (luminositsolaire (luminosit
solaire (luminosité
éé
é d
dd
d’
’’
’1 m
1 m1 m
1 m²
²²
² : 6.3 10
: 6.3 10: 6.3 10
: 6.3 10
7
77
7
W)
W)W)
W)
1 UA = 149600000 km distance moyenne Terre/Soleil
1 UA = 149600000 km distance moyenne Terre/Soleil1 UA = 149600000 km distance moyenne Terre/Soleil
1 UA = 149600000 km distance moyenne Terre/Soleil
T
TT
T
e
ee
e
= 5800 K temp
= 5800 K temp= 5800 K temp
= 5800 K tempé
éé
érature effective
rature effectiverature effective
rature effective
Composition
CompositionComposition
Composition : H 92.1% et
: H 92.1% et: H 92.1% et
: H 92.1% et He
HeHe
He 7.8%, autres
7.8%, autres 7.8%, autres
7.8%, autres é
éé
él
ll
lé
éé
éments (O, C, N,
ments (O, C, N,ments (O, C, N,
ments (O, C, N, Fe
FeFe
Fe, Mg, Ca
, Mg, Ca, Mg, Ca
, Mg, Ca…
……
…) en trace (0.1%)
) en trace (0.1%)) en trace (0.1%)
) en trace (0.1%)
Rotation
RotationRotation
Rotation : 26 jours
: 26 jours : 26 jours
: 26 jours à
àà
à l
ll
l’é
’é’é
’équateur, 31 jours aux p
quateur, 31 jours aux pquateur, 31 jours aux p
quateur, 31 jours aux pô
ôô
ôles, inclinaison de 6
les, inclinaison de 6les, inclinaison de 6
les, inclinaison de 6°
°°
° sur l
sur lsur l
sur l’é
’é’é
’écliptique
cliptiquecliptique
cliptique
Photosph
PhotosphPhotosph
Photosphè
èè
ère solaire
re solairere solaire
re solaire : 0
: 0 : 0
: 0  500 km d
500 km d500 km d
500 km d’
’’
’altitude
altitudealtitude
altitude
Pression moyenne P = 10
Pression moyenne P = 10Pression moyenne P = 10
Pression moyenne P = 10
3
33
3
Pa
PaPa
Pa et variation de 0
et variation de 0 et variation de 0
et variation de 0 à500 km
500 km500 km
500 km : 1.3 10
: 1.3 10: 1.3 10
: 1.3 10
4
44
4
Pa
PaPa
Pa  10
1010
10
2
22
2
Pa
PaPa
Pa
T moyenne = 5000 K et variation de 0
T moyenne = 5000 K et variation de 0 T moyenne = 5000 K et variation de 0
T moyenne = 5000 K et variation de 0 à500 km
500 km500 km
500 km : 6400 K
: 6400 K : 6400 K
: 6400 K  4170 K
4170 K4170 K
4170 K
Densit
DensitDensit
Densitémoyenne N
moyenne Nmoyenne N
moyenne N
H
HH
H
= 10
= 10= 10
= 10
22
2222
22
m
mm
m
-
--
-3
33
3
et variation de
et variation de et variation de
et variation de ρ
ρρ
ρ de 0
de 0 de 0
de 0 à500 km
500 km500 km
500 km : 3 10
: 3 10: 3 10
: 3 10
-
--
-4
44
4
kg m
kg mkg m
kg m
-
--
-3
3 3
3
3 10
3 103 10
3 10
-
--
-6
66
6
kg m
kg mkg m
kg m
-
--
-3
33
3
Densit
DensitDensit
Densitémoyenne N
moyenne Nmoyenne N
moyenne N
e
ee
e
= 10
= 10= 10
= 10
19
1919
19
m
mm
m
-
--
-3
33
3
et variation de 0
et variation de 0 et variation de 0
et variation de 0 à500 km
500 km500 km
500 km : 5 10
: 5 10: 5 10
: 5 10
19
1919
19
m
mm
m
-
--
-3
3 3
3
10
1010
10
17
1717
17
m
mm
m
-
--
-3
33
3
Chromosph
ChromosphChromosph
Chromosphè
èè
ère solaire
re solairere solaire
re solaire : 500 km
: 500 km : 500 km
: 500 km  2000 km d
2000 km d2000 km d
2000 km d’
’’
’altitude
altitudealtitude
altitude
Pression moyenne P = 1
Pression moyenne P = 1Pression moyenne P = 1
Pression moyenne P = 1 Pa
PaPa
Pa et variation de 500
et variation de 500 et variation de 500
et variation de 500 à2000 km
2000 km2000 km
2000 km : 10
: 10: 10
: 10
2
22
2
Pa
PaPa
Pa  10
1010
10
-
--
-2
22
2
Pa
PaPa
Pa
T moyenne = 8000 K et variation de 500
T moyenne = 8000 K et variation de 500 T moyenne = 8000 K et variation de 500
T moyenne = 8000 K et variation de 500 à2000 km
2000 km2000 km
2000 km : 4170 K
: 4170 K : 4170 K
: 4170 K  10000 K
10000 K10000 K
10000 K
Densit
DensitDensit
Densitémoyenne N
moyenne Nmoyenne N
moyenne N
H
HH
H
= 10
= 10= 10
= 10
19
1919
19
m
mm
m
-
--
-3
33
3
et variation de
et variation de et variation de
et variation de ρ
ρρ
ρ de 500
de 500 de 500
de 500 à2000 km
2000 km2000 km
2000 km : 3 10
: 3 10: 3 10
: 3 10
-
--
-6
66
6
kg m
kg mkg m
kg m
-
--
-3
3 3
3
1.8 10
1.8 101.8 10
1.8 10
-
--
-10
1010
10
kg
kg kg
kg
m
mm
m
-
--
-3
33
3
Densit
DensitDensit
Densitémoyenne N
moyenne Nmoyenne N
moyenne N
e
ee
e
= 10
= 10= 10
= 10
17
1717
17
m
mm
m
-
--
-3
33
3
et variation de 500
et variation de 500 et variation de 500
et variation de 500 à2000 km
2000 km2000 km
2000 km : 10
: 10: 10
: 10
17
1717
17
m
mm
m
-
--
-3
3 3
3
4 10
4 104 10
4 10
16
1616
16
m
mm
m
-
--
-3
33
3

Couronne solaire
Couronne solaireCouronne solaire
Couronne solaire : 2000 km
: 2000 km : 2000 km
: 2000 km  milieu interplan
milieu interplanmilieu interplan
milieu interplané
éé
étaire
tairetaire
taire
Conductivit
ConductivitConductivit
Conductivité
éé
é é
éé
électrique
lectrique lectrique
lectrique σ
σσ
σ = 10
= 10= 10
= 10
-
--
-3
33
3
T
TT
T
3/2
3/2 3/2
3/2
MKSA, T en Kelvins
MKSA, T en Kelvins MKSA, T en Kelvins
MKSA, T en Kelvins
Conductivit
ConductivitConductivit
Conductivité
éé
é thermique k
thermique kthermique k
thermique k
//
////
//
= 10
= 10= 10
= 10
-
--
-11
1111
11
T
TT
T
5/2
5/2 5/2
5/2
MKSA, T en Kelvins
MKSA, T en KelvinsMKSA, T en Kelvins
MKSA, T en Kelvins
-
--
- Basse couronne
Basse couronneBasse couronne
Basse couronne typique:
typique:typique:
typique:
n
nn
n
p
pp
p
= n
= n= n
= n
e
ee
e
= 5 10
= 5 10= 5 10
= 5 10
14
1414
14
m
mm
m
-
--
-3
33
3
T = 1.5 10
T = 1.5 10T = 1.5 10
T = 1.5 10
6
66
6
K
KK
K P = 2 10
P = 2 10P = 2 10
P = 2 10
-
--
-4
44
4
Pa
PaPa
Pa ρ
ρρ
ρ = 10
= 10= 10
= 10
-
--
-12
1212
12
kg m
kg mkg m
kg m
-
--
-3
33
3
-
--
- à
àà
à 1 rayon solaire
1 rayon solaire1 rayon solaire
1 rayon solaire :
::
:
n
nn
n
p
pp
p
= n
= n= n
= n
e
ee
e
= 10
= 10= 10
= 10
12
1212
12
m
mm
m
-
--
-3
33
3
T = 1.5 10
T = 1.5 10T = 1.5 10
T = 1.5 10
6
66
6
K
KK
K P = 4 10
P = 4 10P = 4 10
P = 4 10
-
--
-7
77
7
Pa
PaPa
Pa ρ
ρρ
ρ = 2 10
= 2 10= 2 10
= 2 10
-
--
-15
1515
15
kg m
kg mkg m
kg m
-
--
-3
33
3
-
--
- à
àà
à 1 UA
1 UA1 UA
1 UA (orbite terrestre):
(orbite terrestre):(orbite terrestre):
(orbite terrestre):
n
nn
n
p
pp
p
= n
= n= n
= n
e
ee
e
= 10
= 10= 10
= 10
7
77
7
m
mm
m
-
--
-3
33
3
T
TT
T
p
pp
p
= 4 10
= 4 10= 4 10
= 4 10
4
44
4
K
KK
K T
TT
T
e
ee
e
= 1.5 10
= 1.5 10= 1.5 10
= 1.5 10
5
55
5
K
KK
K ρ
ρρ
ρ = 10
= 10= 10
= 10
-
--
-20
2020
20
kg m
kg mkg m
kg m
-
--
-3
33
3
vitesse du vent solaire
vitesse du vent solaire vitesse du vent solaire
vitesse du vent solaire à
àà
à la Terre: 400 km/s en moyenne
la Terre: 400 km/s en moyennela Terre: 400 km/s en moyenne
la Terre: 400 km/s en moyenne
-
--
- milieu interplan
milieu interplanmilieu interplan
milieu interplané
éé
étaire
tairetaire
taire à
àà
à grande distance:
grande distance:grande distance:
grande distance: n
nn
n
p
pp
p
= n
= n= n
= n
e
ee
e
= 10
= 10= 10
= 10
6
66
6
m
mm
m
-
--
-3
33
3
Quelques constantes universelles
Quelques constantes universellesQuelques constantes universelles
Quelques constantes universelles
C = 3 10
8
m/s vitesse de la lumière dans le vide e = 1.6 10
-19
C charge de l’électron
m
e
= 9.1 10
-31
kg masse de l’électron m
p
= 1.67 10
-27
kg masse du proton
h = 6.62 10
-34
MKSA constante de Planck
k = 1.38 10
-23
MKSA constante de Boltzmann
μ
0
= 4 π 10
-7
MKSA perméabilité magnétique du vide
G = 6.67 10
-11
MKSA constante gravitationnelle
1/(4 π ε
0
) = 9 10
9
MKSA, ε
0
permittivité du vide

Fenêtres sur l’univers