Imagerie de l’Univers

« Sun poster » by Kelvinsong – Own work. Licence CC BY-SA 3.0 via Commons – https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sun_poster.svg#/media/File:Sun_poster.svg

Les astronomes utilisent les lignes spectrales pour déterminer la composition chimique et la température des étoiles et des nuages, car nous comprenons comment les transitions des électrons produisent certaines longueurs d’onde de la lumière. Nous pouvons même utiliser les lignes spectrales avec le décalage doppler pour déterminer les distances aux galaxies, ainsi que les étoiles dans les systèmes binaires.

Dans cette partie du laboratoire, vous allez regarder le spectre du Soleil pour déterminer la composition chimique de la surface solaire.

Excerisez-vous

1. Analysez le spectre solaire fourni dans le manuel de laboratoire. Utilisez vos résultats de la partie 3 question 1 du laboratoire pour identifier les six lignes qui sont marquées sur le tracé. Trois des lignes proviennent du magnésium (Mg) à 5173 angströms, du sodium (Na) à 5889 angströms et du fer (Fe) à 5270 angströms.

2. Quels éléments sont présents dans le Soleil d’après le spectre fourni ?

Le Soleil, comme la plupart des étoiles, se comporte comme un corps noir, ce qui signifie qu’il produit un spectre continu à partir du noyau de 15,6 millions de K. Si le Soleil n’avait pas de photosphère ou de chromosphère, alors nous verrions un spectre continu. Cependant, la photosphère est composée de plasma et de gaz dont la température est d’environ 5 800 K. Le gaz absorbe donc une partie de l’énergie lorsque les photons traversent la photosphère. Cela crée des lignes d’absorption dans le spectre solaire. De même, la chromosphère est chauffée à des températures d’environ 25 000 K. Elle est responsable des lignes d’émission dans le spectre solaire.

3. Utilisez la loi de Wien pour déterminer les longueurs d’onde maximales de la photosphère et de la chromosphère du Soleil.

4. Quelles sont les couleurs de la chromosphère et de la photosphère ?

5. Si vous mesurez la longueur d’onde maximale d’un photon à 1,8 angström, quelle est sa température ? D’où provient-il dans le Soleil ?

6. Dessinez le spectre électromagnétique. Marquez dessus les longueurs d’onde maximales pour la chromosphère, la photosphère et le noyau du Soleil. De quelle partie du spectre électromagnétique s’agit-il ?

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