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