2nde , TP de physique :

: Rechercher les différents renseignements que nous apporte le spectre de la lumière émise par le Soleil.
Réaliser : -Exploiter une relation (11)
Communiquer : -Rédiger une solution (29)
-S'exprimer correctement à l'écrit
Rechercher -Rechercher les informations utiles (1)
-Extraire des informations (documents écrits, multimédia) (2)
Travailler en équipe (37)
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En 1802, un chimiste britannique, William Wollaston, observe l’absence de certaines couleurs dans le spectre
du Soleil. En 1814, à l’aide d’un spectroscope de son invention, le physicien allemand Joseph Fraunhofer observe des
raies sombres dans le spectre continu du Soleil. Il fait une mesure précise de la position de plusieurs centaines de ces
raies sombres en notant les plus intenses par des lettres.
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Une étoile peut être assimilée à une boule de gaz très chaud, et sous haute
pression alors que son atmosphère, ou chromosphère, peut être assimilée à une
couche gazeuse relativement froide et à basse pression. Lorsque la lumière émise
par la photosphère de l’étoile traverse cette couche, les atomes ou ions présents
absorbent un certain nombre de radiations.

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" De quelle partie du soleil (cœur ou atmosphère) est dû le spectre continu présent sur le spectre du soleil document 3 ?
Pourquoi ?
& De quelle partie du soleil (cœur ou atmosphère) est dû les raies présentes sur le spectre du soleil document 3 ?
Pourquoi ?
 A l’aide de l’animation « spectre d’émission », représente le spectre des atomes suivants :
Hydrogène, Magnésium, Calcium, sodium, Fer et hélium.
Pour cela, trace à la règle sur ta feuille, une échelle de longueur d’onde allant de 350nm à 700nm ayant pour échelle :
1cm correspond à 20nm et place les raies de chaque atome à leurs emplacements.
/ Pourquoi la connaissance des longueurs d’onde des raies sombres permet-elle de connaître la composition de
l’atmosphère solaire ?
0 Attribuer à chaque lettre, représentant une raie sombre dans le spectre du Soleil, sa longueur d’onde (en nm).
1 Identifier les éléments chimiques susceptibles d’être présents dans l’atmosphère du Soleil
2 D’après la couleur avec laquelle on perçoit le Soleil, penserais-tu que le Soleil soit plutôt une étoile froide ou chaude ?
3 Les physiciens ont établi une relation entre la température T de la Surface de l’étoile et la longueur d’onde à laquelle
l’intensité lumineuse est maximale λmax :
 λmax.T =2,9x10-3 m.K avec λmax en m et T en K (Kelvin)
Grâce à cette relation, et en t'aidant du document 3, essaie de trouver la température de Surface du Soleil.
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A l’aide du logiciel ANALYSE SPECTRALE ( à demander au professeur), affichez le spectre d’absorption de l’étoile
Deneb, étoile la plus brillante de la constellation du Cygne.
Déterminez la composition en éléments chimiques de cette étoile en expliquant précisément votre démarche (précisez
notamment le type de spectres affiché pour les éléments chimiques de référence).

document 4 : Longueurs d’onde, exprimées en nm de certaines raies caractéristiques de quelques éléments chimiques
Éléments
chimiques Hydrogène (H) Sodium (Na) Magnésium (Mg) Calcium (Ca) Fer (Fe) Titane (Ti) Manganèse (Mn) Nickel (Ni)
Longueurs d’onde (nm)
434 589,0 470,3 396,8 438,3 466,8 403,6 508,0
486,1 516,7 422,7 469,1
656,3 458,2 491,9 498,2
526,2 495,7
527 532,8
537,1
539,7