LA TEMPÉRATURE DES ÉTOILES

AE15-1 – Univers LA TEMPÉRATURE DES ÉTOILES
Objectifs :
 Utiliser un système dispersif pour visualiser des spectres d’émission et d’absorption et comparer ces spectres
à celui de la lumière blanche
 Enoncer qu’un corps chaud émet un rayonnement continu, dont les propriétés dépendent de la température
 Interpréter le spectre de la lumière émise par une étoile : température de surface et entités chimiques
présentes dans l’atmosphère de l’étoile
Capacités travaillées :
4 – Extraire des informations ; 8 – Proposer une hypothèse ; 9 – Justifier ou élaborer un protocole
22 – Discuter un résultat, une hypothèse, une loi, un modèle ; 27 – Rendre compte à l’écrit
Doc 1 : La constellation d’Orion
Bételgeuse est une géante rouge dont la masse est environ 20 fois celle du Soleil. Elle se situe à environ 500
années-lumière de notre système. Cette étoile est en fin de vie et son diamètre grandit. Il est de l'ordre de
plusieurs centaines de fois celui du Soleil. Rigel se situe à une distance d'environ 700 années-lumière. C'est une
supergéante bleue, 55 000 fois plus lumineuse que le Soleil. Avec un diamètre de près de 116 000 000 km, 84
fois celui du Soleil, Rigel s'étendrait jusqu'à l'orbite de Mercure dans le système solaire. La masse de Rigel est
d'environ 20 masses Solaires. Sirius est une étoile blanche, éloignée de 8,6 années-lumière et de 2 masses
solaires.
Doc 2 : Le spectre de la lumière blanche
On appelle spectre de la lumière, l’ensemble des radiations (lumières colorées) dont elle est constituée.
La lumière blanche est constituée de toutes les radiations visibles par l’œil (il y a une infinité). Ces radiations
sont colorées et chacune d’entre elles se caractérise par une grandeur appelée longueur d’onde dans le vide et
notée λ.
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Doc 3 : Le rhéostat
Un rhéostat est un appareil permettant de régler l’intensité du courant électrique passant dans un circuit.
Un rhéostat se monte en série dans un circuit électrique, par l’intermédiaire des bornes A et C. Le curseur
mobile permet de faire varier l’intensité du courant dans le circuit.

Problème :
Quelle est, de Bételgeuse ou de Sirius, l’étoile la plus chaude ?
Travail à réaliser (un compte rendu par binôme-trinôme à rendre à la fin de la séance):
A l’aide des documents précédents, proposer un protocole expérimental (qui devra être validé par votre
professeur) permettant de répondre au problème posé.
En conclusion de votre travail, vous devrez émettre une hypothèse générale sur la température des étoiles.
Doc 4 : Le filament de la lampe à incandescence
Une lampe à incandescence est constituée d’un filament. Lorsque ce filament chauffe, il émet de la lumière.
Plus l’intensité du courant qui le traverse est importante, plus le filament chauffe.
Si on observe le filament au fur et à mesure que sa température augmente, on constate que sa couleur varie.
Doc 5 : Spectres de la lumière émise par Bételgeuse et Sirius
Bételgeuse :
Sirius :
Doc 6 : Matériel disponible
 Un rhéostat
 Une alimentation 6 -12V
 Un écran
 Un réseau (se comporte comme un prisme lorsqu’on le met un rayon lumineux)
 Une lanterne avec une fente
 Des fils