FICHE CHAPITRE 3 : La lumière, messagère des étoiles EXERCICES

FICHE CHAPITRE 3 : La lumière, messagère des étoiles
EXERCICES
Exercice n°1 : Lumière émise et température d’une source
Faire l’exercice n°4 p37
Exercice n°2 : Lien entre température et couleur
Partie 1 : Loi de Wien
La longueur d’onde max qui s’exprime en nm, correspond au maximum d’intensité du
rayonnement émis par une étoile obéit à la loi de Wien :
max = 
où est la température absolue de surface de l’étoile en °C.
1°> Quelles sont les longueurs d’onde délimitant le domaine du visible et leur couleur ?
2°> D’après cette loi, quand la température de surface de l’étoile augmente, comment
évolue max ? En déduire comment varie la couleur de l’étoile avec sa température de
surface.
3°> Pour le Soleil, max=0,5200 m. Calculer sa température de surface en °C.
Partie 2 : Application
On a enregistré l’intensité, en fonction de la longueur d’onde, de la lumière émise par deux
étoiles A et B :
4°> L’une des deux étoiles est rouge, l’autre bleue, attribuer une couleur à l’étoile A et B,
justifier.
5°> Quelle est l’étoile la plus chaude ? Pourquoi ?
6°> En réalité, la courbe de l’étoile B présente des minima d’intensité lumineuse, à quoi
sont-ils dus ?

Exercice n°3 : Spectre d’une étoile
La figure suivante représente le spectre simplifié de la lumière émise d’une étoile :
On dispose aussi des spectres de 3 gaz A, B et C :
1°> Le spectre de l’étoile est-ce un spectre d’émission ou d’absorption de raies ?
2°> Les spectres des 3 gaz sont-ils des spectres d’absorption ou d’émission ?
3°> Parmi les trois gaz A, B et C, lesquels sont présents avec certitude dans l’atmosphère
de l’étoile ?
Exercice n°4 : Spectre d’une étoile
On a photographié, dans les mêmes
conditions de prise de vue, le spectre
d’une étoile et celui d’une lampe à
vapeur de mercure. La figure ci-
dessous donne la position de quelques-
unes des raies observées sur les deux
clichés.
1°> Sur la figure, les deux spectres sont représentés de la même façon. Quelles
différences verrait-on sur les deux photographies réelles ?
2°> Le tableau suivant donne les longueurs d’onde  et les positions sur l’axe (Ox) des
raies numérotées.
Numéro de raie
1
2
3
x(cm)
0,4
17,9
15,6
 (nm)
405
615
3
Avec le spectroscope utilisé, la différence de longueurs d’ondes de deux raies est
proportionnelle à la distance qui les sépare.
Calculer la constante de proportionnalité.
3°> Trouver la valeur manquante 3.
4°> En consultant le tableau, quel renseignement la raie 3 apporte-t-elle ?
Exercice n°5 : Du spectre au montage
Faire l’exercice n°5 p37