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.
Bételgeuse
Couleur rouge
Bellatrix
Couleur bleue
 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.
 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
Intensité du
rayonnement
thermique
 ANNEXE 3 :
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.
Longueur d’onde  des
radiations électromagnétiques
 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.