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Chapitre 3. Les étoiles
3.1. Lumière monochromatique et lumière
Univers 2
LA LUMIERE polychromatique
DES ETOILES - LES SPECTRES
Eric DAINI Lycée Paul Cézanne Aix en Provence © http://labotp.org
Objectifs: étudier différents spectres d'émission et d'absorption.
• Expérience:
Introduction : un prisme ou un réseau permet
observer LE SPECTRE.
ATELIER N°1: SPECTRE DE LA LUMIERE EMISE PAR UNE LAMPE A INCANDESCENCE
Doc.1. Spectre de la lumière blanche
Doc.2. Spectre
lumière laser
blanche
Réaliser le montage ci1) Reproduire sur le doc.1 le spectre de la lumière blanche (
ordre des couleurs).
2) Quelle est la couleur la plus
?
3) Pourquoi ce spectre est-il qualifié de « polychromatique » et de « continu » ?
.
• La lumière blanche peut être décomposée en une infinité de radiations
.
(lumières colorées) à l'aide d'un prisme ou d'un réseau.
4) Reproduire sur le doc.2
de la lumière
• On dit que la lumière blanche est une lumière polychromatique.
.
5) Compléter le texte avec les mots suivants: violet ( 2), rouge ( 2) , décomposer, spectre, continu, prisme,
• La figure obtenue est le spectre de la lumière blanche.
polychromatique, blanche, monochromatique, raie.
provenant d'une lampe à incandescence et d'en
.
Le spectre de la lumière blanche est constitué d'une bande
.....
: c'est un
Expérience:
• Une radiation monochromatique est une radiation qui
ne peut pas être décomposée par un prisme (ou un
réseau).
• Une radiation monochromatique est
caractérisée par sa longueur d'onde , notée λ,
mesurée en mètres (m).
• Les longueurs d'onde des radiations visibles
s'expriment souvent en nanomètres (nm).
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3.2. Rayonnement émis par un corps
chaud
Expérience :
 Un corps chaud (solide, liquide ou gaz sous forte pression)
émet un rayonnement de spectre continu, dont les propriétés
dépendent de sa température: il s'enrichit vers le violet
quand la température du corps augmente.
2.3. Spectres d’émission et spectres d’absorption
• Expérience:
a. spectre d'émission de l'hydrogène (H)
b. spectre d'émission du sodium (Na)
c. spectre d'émission du mercure (Hg)
 Le spectre de la lumière émise par un gaz (sous faible
pression et à haute température ) est un spectre de
raies d'émission ( quelques raies colorées sur fond noir).
• Expérience
 Le spectre de la lumière qui a traversée un gaz ( sous
faible pression et à basse température ) est un spectre
de raies d'absorption (raies sombres sur le fond coloré
d’un spectre continu).
• Expérience
 Un gaz ne peut absorber que les radiations qu'il
peut émettre.
2.4. Le spectre de la lumière émise par une étoile
Le spectre d'une étoile est un spectre de raies
d'absorption .
 Les raies d'absorption du spectre permettent d'identifier les entités
chimiques présentes dans son atmosphère. L'atmosphère du Soleil
est essentiellement composée d'hydrogène et d'hélium .
 La couleur de l'étoile ou le maximum d'intensité lumineuse des
radiations émises par l'étoile permet d'évaluer sa température de
surface.
Exemple:
• la constellation d'Orion
,
– Rigel , étoile chaude
(température de
surface de l'ordre de
11000°C) apparaît
blanche, presque
bleutée ,
– Bételgeuse , plus froide
(3000°C) a un aspect
rougeâtre.