composition chimique de l`atmosphère d`une étoile

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C6 : La lumière des étoiles et des atomes
Activité de modélisation n°2
COMPOSITION CHIMIQUE DE L'ATMOSPHÈRE D'UNE ÉTOILE
Capacité(s) contextualisée(s) mise(s) en jeu durant l'activité :
✔
Utiliser un système dispersif pour visualiser des spectres d'émission et d'absorption et
comparer ces spectres à celui de la lumière blanche.
✔
Repérer, par sa longueur d'onde dans le spectre d'émission ou d'absorption une
radiation caractéristique d'une entité chimique.
✔
Interpréter le spectre de la lumière émise par une étoile en terme d'entités chimiques
présentes dans l'atmosphère de l'étoile.
I. But
•
Déterminer la composition chimique de l'atmosphère d'une étoile à l'aide de son spectre.
II. Introduction
(s'approprier)
En 1814, Joseph von Fraunhofer observe le spectre du soleil avec une très grande précision et
se rend compte que celui-ci n'est pas continu, mais présente une multitude de petites lignes
obscures appelées « raies spectrales ». Ces lignes correspondent à des longueurs d'onde qui,
pour une raison inconnue à l'époque, étaient absentes du rayonnement solaire.
Spectre du Soleil
Timbre poste allemand commémorant le 200ème anniversaire de la naissance de Fraunhofer
Pourquoi le spectre de la lumière émise par le soleil
présente-t-il des raies noires
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III. Spectre d'émission et d'absorption d'une entité chimique
III.1. Manipulations
•
(réaliser)
Lancer l'animation « spectres d'émission et d'absorption » disponible sur le réseau ou à
l'adresse suivante :
http://www.ostralo.net/3_animations/swf/spectres_abs_em.swf
•
Allumer la première lampe en cliquant sur le bouton ON/OFF et sélectionner une élément
chimique dans le tableau périodique.
•
Faire le schéma de la manipulation et noter l'allure du spectre obtenu.
•
Allumer la deuxième lampe en cliquant sur le bouton ON/OFF.
•
Faire le schéma de la manipulation et noter l'allure du spectre obtenu.
APPEL DU PROFESSEUR
III.2. Exploitation des résultats
(analyser)
•
Quelle manipulation permet d'obtenir un spectre dit d'émission ?
•
Quelle manipulation permet d'obtenir un spectre dit d'absorption ? Pourquoi ?
•
Que peut-on dire du spectre d'émission et du spectre d'absorption d'un même élément
chimique ?
APPEL DU PROFESSEUR
IV. Composition chimique de l'atmosphère du Soleil
IV.1. Doc.1 : Spectre d'absorption d'une étoile
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(s'approprier)
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IV.2. Doc.2 : Profil spectrale du Soleil
IV.3. Exploitation des documents
(s'approprier)
(analyser, valider)
•
Montrer à l'aide du Doc.1 et 2 et de l'animation précédente que l'atmosphère du Soleil
contient de l'hydrogène.
•
Est-ce la seule espèce chimique que contient l'atmosphère du Soleil ?
APPEL DU PROFESSEUR
V. Conclusion :
(valider)
Répondre à la question d'introduction.
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Pour les plus rapides...
•
Déterminer la composition de l'atmosphère des étoiles A, B et C de l'animation
suivante :
http://ticedu.fr/downloads/spectroscopie.swf
•
Lancer le petit logiciel « Analyse spectrale » se trouvant sur le réseau et
déterminer la composition de l'atmosphère des étoiles proposées.
•
Si les conditions météorologiques le permettent, réaliser à l'aide d'un
spectrophotomètre, le spectre du Soleil et retrouver y les raies d'absorption de
l'hydrogène.
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