TP4a-_La_couleur_des_etoiles

Activité 4 : LA COULEUR DES ÉTOILES
 DURÉE : 50 mn
 INTRODUCTION :
Les objets qu’on chauffe à très haute température émettent d’abord des radiations infrarouges, puis une
lumière visible rouge, qui devient progressivement orangée, jaune, blanche et enfin bleutée. L’expression
« chauffer à blanc » vient d’ailleurs du travail du métal dans les forges.
(http ://www.cultellidicaccia.com/le_damas.htm).
Les étoiles apparaissent être exclusivement blanches au premier coup d’œil, mais si nous regardons
attentivement, nous pouvons noter une variation de couleurs : bleu, blanc, rouge et même doré. Dans la
constellation d’Orion, un beau contraste se voit entre la rouge Bételgeuse et la bleue Bellatrix.
 SYNTHÈSE ARGUMENTÉE :
Après l’étude des annexes suivants et à l’aide de vos connaissances de seconde, rédiger une synthèse en 20
lignes environ répondant à la problématique suivante :
« Pourquoi les étoiles Bételgeuse et Bellatrix sont vues rouge
et bleue dans le ciel alors que notre soleil semble jaune ? »
Pour cela, on notera les différences notables entre les spectres des 3 étoiles. Puis on exploitera le graphe de
l’ANNEXE 3 en se basant sur la longueur d’onde maximale max de la radiation émise par un corps chaud.
Enfin, on pourra utiliser la loi de Wien (ANNEXE 4) pour chaque étoile.
Bételgeuse
Couleur rouge
Bellatrix
Couleur bleue

 ANNEXE 1 : Spectre de 3 étoiles
BELLATRIX
BÉTELGEUSE
SOLEIL
 ANNEXE 2 : Température de surface des étoiles
Etoiles
Bételgeuse
Soleil
Bellatrix
Température en Kelvin
3600 K
5750 K
21500 K
Avec : 0°C = 273 K et 100°C = 373 K
 ANNEXE 3 :
 ANNEXE 4 : Loi de Wien
Un corps porté à une température T émet un rayonnement thermique dont l’intensité maximale est donné
pour une certaine longueur d’onde max . On relie simplement les grandeurs T et max par la relation suivante,
dite loi de Wien :
max = 2,90.10-3 / T max en mètre , T en Kelvin
Exemple : un morceau de fer chauffé à 3500 K émet un rayonnement dont l’intensité est maximale pour max = 829 nm (domaine des
IR). On le voit rouge car on est proche des radiations du rouge (800 nm) sur le spectre électromagnétique.
Graphe représentant l’intensité
lumineuse émise par un corps
chaud pour différentes
températures, en fonction de la
longueur d’onde des radiations
émises par ce corps chaud.
Intensité du
rayonnement
thermique
Longueur d’onde  des
radiations électromagnétiques