TP 4

étude du Spectre d'une étoile

 

 

 

Ce document est tiré du CD-Rom édité par le CLEA.

 

Est-il possible de déterminer la nature de certaines espèces chimiques présentes dans une étoile ?

Dans l'Antiquité, les étoiles étaient considérées comme des points lumineux placés sur la sphère des fixes. Même du Soleil qui à l'époque n'était pas considéré comme une étoile, on n'avait qu'une idée bien vague, Anaxagore (500-428 av JC) y voyait une masse de métal chauffée au rouge et Aristote (environ 350 av JC) pensait qu'il était fait de Feu pur.

Jusqu'au 19ème siècle la structure du Soleil et l'origine de son énergie restaient sans réponse. Quant à sa composition, elle semblait impossible à atteindre. A ce sujet, Auguste Comte écrivait en 1835 dans son cours de philosophie positive : "on ne connaîtra jamais cette composition chimique car il est impensable que l'on puisse la déterminer à distance".

Et pourtant, ....aujourd'hui, on peut déterminer la présence d'espèces chimiques dans des étoiles et dans des galaxies lointaines.

 

I.         Objectifs                                                                                                                                   

 

 

II.        Observation des documents                                                                                          

 

1. Photographie du spectre de l'étoile Rigel de la constellation d'Orion.

 

            Cette photographie est en noir et blanc (la couleur n'apporte pas d'informations supplémentaires dans le cadre de l'étude des spectres des étoiles). Le spectre couvre l'ensemble du domaine du visible, les positions du violet et du rouge sont indiquées.

 

 

2. second document.

 

 

III.      Travail à faire                                                                                                          

 

A partir du second document, proposer une méthode pour déterminer la longueur d'onde des raies numérotées et reconnaître les espèces chimiques responsables de ces raies.

 

IV.       Documentation : longueur d'onde de certaines raies d'émission de quelques espèces chimiques  

 


Hydrogène       H : Ha 656,3nm ; Hb 486,1nm ; Hg 434,2nm ; Hd 410,3nm ; He 397,1nm.

Hélium             He : 388,9nm ; 404,6nm ; 414,4nm ; 447,1nm ; 471,3nm ; 492,5nm ; 501,6nm ; 504,8 nm : 587,6nm ; 667,8nm ; 706,5nm ; 728,1nm.

                        He+ : 30,3nm ; 164,1nm ; 486nm.

Magnésium      Mg : 383,2nm ; 516,7nm ; 517,3nm ; 518,4nm.

                        Mg+ : 279,5nm ; 280,3nm ; 448,1nm.

 

V.        Questions                                                                                                                                  

 

Après avoir reconnu les espèces chimiques responsables des raies, répondre aux questions suivantes.