Classe de seconde Physique Thème abordé : La lumière dans L'univers Pré-requis : ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ Unité de longueur Conversion Écriture scientifique Chiffres significatifs Ordre de grandeur Rappel leçon : l'année lumière Exercice 1 Cet exercice a pour but de mesurer la distance nous séparant de trois astres connus : la Lune, le soleil et Proxima du Centaure étoile la plus proche du Soleil. 1) La Lune Lors des missions lunaires, des miroirs ont été placés sur la Lune. Pour mesurer la distance nous séparant de celle ci, les astronomes envoie un puissant faisceau laser qui se réfléchit sur les miroirs et revient à l'observatoire. a) Rappeler la relation entre la distance parcourue, le temps de parcours et la vitesse de la lumière. b) Déterminer la distance parcourue par la lumière lors de ce trajet sachant que la vitesse de la lumière c = 2,99792458 . 10 8 m/s. Et que la durée d'un aller retour de la lumière est de Δt = 2,56442 s. c) Déterminez alors en kilomètre puis en mètre la distance séparant la Terre de la Lune. Donner cet distance en année-lumière. Est ce pertinent ? d) Vous souhaitez aller pique-niquer avec votre amie sur la surface de la Lune. Pour cela vous vous munissez d'une nappe Vichy, de tomate cerise et de votre moyen de locomotion favori : votre scooter. Sachant que celui ci a une vitesse maximum de 50 km/h, combien de temps vous faudrait il pour parcourir la distance Terre Lune ? 2) Le Soleil d) Sachant que la lumière du soleil met environ 8,3 min pour nous parvenir, quel est la distance nous séparant du Soleil ? Donnez son ordre de grandeur. e) Donnez cette distance en année-lumière. Est ce pertinent ? CHANNEL PROGRESS – soutien scolaire et préparation aux contrôles Toute reproduction, même partielle, sans autorisation, est strictement interdite. f) Selon le calendrier Maya, la fin du monde est annoncée le 21 décembre 2012. Si le soleil explose à cette date à midi pile, à quel heure observerions nous son extinction à la surface de la Terre ? Justifiez la phrase : « Voir loin c'est voir dans le passé » 3) Proxima du Centaure g) L'étoile Proxima du centaure est une naine rouge. Elle se situe à 4,4 année lumière de la Terre. Que vaut sa distance en km. h) Imaginons que vous souhaitiez cette fois ci rejoindre Proxima du Centaure grâce à un avion de chasse Rafale. Celui ci voyage à une vitesse maximale de 2203 km/h. Quel serait la duré de ce voyage ? Et en scooter ? Rappel leçon : Le spectre des étoiles Exercice 2 Voici le profil spectral d'une étoile. L'allure globale de ce profil spectral est représentée en pointillés. 1) Évaluez la longueur d'onde associée au maximum. 2) Wien, Physicien Allemand et prix Nobel en 1911, établi une loi qui relie la température d'une étoile à la longueur d'onde du rayonnement d'intensité maximum émise par celle-ci. Cette loi est de la forme : 2,9×106 Θ= − 273 λ max Calculez la température de surface de l'étoile. Cette étoile est elle jugée chaude ou froide ? 3) A quoi sont dus les minimas d'intensité lumineuse représentés en vert sur le profil spectral ? CHANNEL PROGRESS – soutien scolaire et préparation aux contrôles Toute reproduction, même partielle, sans autorisation, est strictement interdite.