Chapitre 3. Les étoiles 

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.

Expérience:

• Une radiation monochromatique est une radiation qui ne peut pas être décomposée par un prisme (ou un réseau).

• 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).

3.2.  Rayonnement émis par un corps chaud

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.

Expérience :

2.3. Spectres d’émission et spectres d’absorption

• Expérience:

a. 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).

• 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).

• Expérience

Un gaz ne peut absorber que les radiations qu'il peut émettre.

2.4. Le spectre de la lumière émise par une étoile

Le spectre d'une étoile est un spectre de raies d'absorption .

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.

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.