Activité documentaire n°2 : L`étoile mystérieuse Document 1

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Activité documentaire n°2 : L’étoile mystérieuse
D’après « L’étoile mystérieuse » d’Hergé, Editions Casterman
Document 1 : Spectre de l’étoile inconnue
a. Extrait du spectre de l’étoile inconnue
b. Spectre de raies d'émission de l'argon obtenu avec le même spectroscope. Ces raies servent de
référence de longueur d’onde.
A l’aide du spectre et des documents
fournis, aidez Tintin à déterminer la
composition de l’étoile mystérieuse.

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Document 2 : Tableau de quelques raies spectrales
Les données spectrométriques ci-dessous sont exprimées en nm et avec une incertitude 1 nm.
Hydrogène H
410,2
434,0
486,1
656,3
Hélium He
492,2
500,0
587,6
667,8
468,5
706,5
Sodium Na
589,0
589,6
Magnésium Mg
516,7
517,2
518,4
Calcium Ca
393,4
396,8
422,7
445,5
585.7
612,2
Titane Ti
466,8
469,1
498,2
Manganèse Mn
403,1
Fer Fe
437,6
516,8
527,0
630,0
Nickel Ni
508,0
1. Etalonnage
En prenant la raie à 390 nm comme origine, mesurer la distance en cm à laquelle se trouvent les autres raies.
Longueur d’onde λ en nm
390
404
430
451
470
519
545
Distance en cm
0
Tracer, sur du papier millimétré, le graphique donnant λ en fonction de L (λ = f(L)) pour les raies de l'argon.
2. Etude du spectre de l’étoile inconnue
a) Déterminer, à l'aide de la courbe d'étalonnage, toutes les longueurs d'onde des raies
d'absorption du spectre de l’étoile inconnue.
Numéro de la raie
1
2
3
4
5
6
7
8
Distance (cm)
Longueur d’onde (nm)
Numéro de la raie
9
10
11
12
13
14
15
Distance (cm)
Longueur d’onde (nm)
b) Le document 2 donne les longueurs d’ondes caractéristiques de quelques éléments.
Comparer ces valeurs avec les longueurs d’ondes trouvées sur le spectre de l’étoile inconnue.
Deux valeurs correspondent lorsqu’elles ont un écart inférieur à 1 nm.
c) Donner les éléments de la liste présents dans l’atmosphère de l’étoile inconnue.
d) Donner les éléments de la liste absents dans l’atmosphère de l’étoile inconnue.
e) Quel est l’intérêt de l’étude des raies du spectre de l’étoile inconnue ?
f) Le spectre de l’étoile inconnue est-il un spectre d’émission ou d’absorption ? Justifier.