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Chapitre 3. Les étoiles
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3.1. Lumière monochromatique et lumière polychromatique
Expérience: La lumière blanche peut être décomposée en une infinité de radiations (lumières colorées) à l'aide d'un prisme ou d'un réseau. On dit que la lumière blanche est une lumière polychromatique. La figure obtenue est le spectre de la lumière blanche.
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Expérience: Une radiation monochromatique est une radiation qui ne peut pas être décomposée par un prisme (ou un réseau).
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Une radiation monochromatique est caractérisée par sa longueur d'onde , notée λ, mesurée en mètres (m). Les longueurs d'onde des radiations visibles s'expriment souvent en nanomètres (nm).
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3.2. Rayonnement émis par un corps chaud
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Expérience : Un corps chaud (solide, liquide ou gaz sous forte pression) émet un rayonnement de spectre continu, dont les propriétés dépendent de sa température: il s'enrichit vers le violet quand la température du corps augmente.
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2.3. Spectres d’émission et spectres d’absorption
Expérience: spectre d'émission de l'hydrogène (H) b. spectre d'émission du sodium (Na) c. spectre d'émission du mercure (Hg) Le spectre de la lumière émise par un gaz (sous faible pression et à haute température ) est un spectre de raies d'émission ( quelques raies colorées sur fond noir).
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Expérience Le spectre de la lumière qui a traversée un gaz ( sous faible pression et à basse température ) est un spectre de raies d'absorption (raies sombres sur le fond coloré d’un spectre continu).
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Expérience Un gaz ne peut absorber que les radiations qu'il peut émettre.
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2.4. Le spectre de la lumière émise par une étoile
Le spectre d'une étoile est un spectre de raies d'absorption .
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Les raies d'absorption du spectre permettent d'identifier les entités chimiques présentes dans son atmosphère. L'atmosphère du Soleil est essentiellement composée d'hydrogène et d'hélium . La couleur de l'étoile ou le maximum d'intensité lumineuse des radiations émises par l'étoile permet d'évaluer sa température de surface.
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Exemple: la constellation d'Orion ,
Rigel , étoile chaude (température de surface de l'ordre de 11000°C) apparaît blanche, presque bleutée , Bételgeuse , plus froide (3000°C) a un aspect rougeâtre.
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