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Spectres d'émission |
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DS : Aurions-nous raison avec cette hypothèse ? |
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Aurions-nous raison avec cette hypothèse ?
La grande nébuleuse d’Orion est un nuage de gaz situé à environ 1300 années-lumière de nous. Elle est visible à l’œil nu depuis l’hémisphère Nord. Sa température est environ 2 millions de degrés Celsius. Elle est essentiellement constituée d’hydrogène.
-
Température d’un corps chaud en fonction de
la longueur d’onde de la radiation émise avec un maximum d’intensité :
- Spectre de l’hydrogène obtenu avec un spectrophotomètre :
-
Spectre de la lumière blanche :
1.
Année-lumière et distance : a. L’année-lumière est la distance parcourue par la lumière dans le vide en une année. Exprimer,
en mètre, une année-lumière. b.
Déterminer, en mètre, la distance séparant
la nébuleuse de la Terre. 2.
Comment compare la température de deux corps
chaud ? 3.
La couleur rouge de la lumière émise par la
nébuleuse peut-elle être due à sa température ? 4.
Longueur d’one et couleur : a.
Évaluer les longueurs d’onde des radiations
de la lumière émise par l’hydrogène. b.
En déduire que la couleur rouge est due à la
lumière émise par l’hydrogène.
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1.
Année-lumière et distance : a.
Expression de l’année-lumière, en mètre : -
D = 1 a.l =
c .
Δt -
D = 1 a.l ≈ 3,00 × 108
× (365,25 × 24 × 3600) -
D = 1 a.l ≈ 9,47 × 1015
m b. Distance séparant la nébuleuse de la Terre. - d = 1300 a.l ≈ 1300 ×
9,47 × 1015 -
d ≈ 1,23 × 1019 m 2.
Comparaison de la température de deux corps
chaud : -
Il faut comparer les profils spectraux des
lumières émises par ces corps chauds. -
Plus un corps est chaud et plus le spectre
s’étend vers le bleu et violet et plus il est lumineux. -
En conséquence, la longueur d’onde émise
avec le maximum d’intensité sera plus petite. 3.
La couleur rouge de la lumière émise par la
nébuleuse : -
La température de la nébuleuse d’Orion est
environ 2 millions de degrés Celsius. -
Exploitation du graphique :
-
Pour la température voisine de 2 millions de
degrés Celsius, la longueur d’onde émise est : -
λ ≈ 1,2 nm -
Cette longueur d’onde n’appartient pas au
domaine du visible. -
Ce n’est pas cette radiation qui fait
apparaître la nébuleuse d’Orion rouge. -
Cette couleur rouge est liée à la présence
d’hydrogène au cœur de la nébuleuse d’Orion. -
La nébuleuse est essentiellement constituée
d’hydrogène gazeux. 4.
Longueur d’onde et couleur : a.
Les longueurs d’onde des radiations de la
lumière émise par l’hydrogène. -
Spectre d’émission de l’hydrogène et profil
spectral :
-
Tableau de valeurs :
- On remarque que l’hydrogène émet une radiation rouge : -
λ4
≈ 656 nm. - C’est la radiation qui a l’intensité lumineuse la plus grande. -
C’est bien l’hydrogène gazeux qui est
responsable de la couleur rouge que l’on observe au cœur de la nébuleuse d’Orion. |
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