TP 11 Composition chimique de l atmosphère des étoiles. Regardons de plus près le spectre d une étoile, le Soleil par exemple :

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1 TP 11 Composition chimique de l atmosphère des étoiles Physique Regardons de plus près le spectre d une étoile, le Soleil par exemple : (voir livre p. 26 Document 1) Qu observe-t-on? Les raies de Fraunhofer (1814)

2 TP 11 Composition chimique de l atmosphère des étoiles Physique En 1814, Joseph FRAUNHOFER, physicien allemand invente un spectroscope très dispersif qui lui permet d observer le spectre de la lumière solaire avec une très grande précision. (voir doc.1 p. 26) Qu observe-t-on? Le but du TP est de comprendre l origine de ce spectre. A- Spectres de raies d émission Expérience 1 : éclairage de la classe 1) Quelle est la couleur de la lumière émise par les tubes d éclairage de la salle? 2) Observer et décrire le spectre de la lumière émise par les lampes d éclairage de la classe. Faire un schéma. 3) Justifier le terme de spectre de raies. 4) Est-ce une lumière mono ou polychromatique? Expérience 2 : lampes spectrales Observer les lumières émises par les lampes spectrales du lycée et leurs spectres, directement et à l aide de l expérience 1 de l animation «spectres_abs_em.swf». 1) Compléter le tableau suivant : Nom de la lampe Lampe à vapeur de sodium (Na) Couleur de la lumière émise Spectre d émission de la lampe (représenter les raies les plus lumineuses) Lumière poly ou monochromatique? Lampe à vapeur de zinc (Zn) 2) Pouvez-vous trouver 2 éléments chimiques qui ont le même spectre? Que peut-on en déduire? B- Spectre de raies d absorption Allumer la lampe de l expérience 2 de l animation «spectres_abs_em.swf» en choisissant l élément chimique hydrogène H. 1) Le spectre observé est un spectre de raie d absorption. Justifier ce terme. 2) Représenter le spectre d émission et le spectre d absorption de l élément hydrogène. Que peut-on en déduire?

3 Document 1 : structure d une étoile Une étoile est constituée d une énorme boule de gaz très chaud et très condensé, le cœur de l étoile. La partie extérieure de l étoile, la photosphère, constitue la surface de l étoile. C est la photosphère qui émet la lumière solaire que nous recevons des étoiles. La photosphère est elle-même entourée d une enveloppe de gaz à faible pression, la chromosphère. Document 2 : Lampes spectrales Une lampe spectrale est constituée d une ampoule contenant un unique élément chimique sous forme gazeuse à très faible pression. Les éléments, excités par une décharge électrique, émettent de la lumière. Document 3 : Utilisation de l animation «spectres_abs_em.swf» Source : site Ostralo.net Cette animation simule les expériences suivantes et permet de visualiser le spectre des lumières analysées. 1 ère expérience : permet d observer le spectre d émission d une lampe spectrale. Vous pouvez choisir l élément chimique présent dans l ampoule à l état gazeux. 2 ème expérience : une source de lumière blanche est envoyée sur une ampoule contenant un élément chimique à l état gazeux. On observe le spectre de la lumière une fois qu elle a traversé ce gaz.

4 Bilan du TP n 11 A retenir Spectre de raies d émission : Dans certaines conditions, un gaz à faible pression peut émettre de la lumière. Le spectre de cette lumière est.... Il présente un nombre limité de On dit que c est un spectre de... A chaque raie correspond une couleur de longueur d onde bien déterminée. Chaque élément possède son propre spectre de raies. On peut dire que c est sa carte d identité. Spectre de raies d absorption : Un spectre de raies d absorption est constitué d un fond coloré continu (celui de la ) sur lequel apparaît des. correspondant aux couleurs... Les radiations colorées manquantes correspondent exactement aux radiations que l élément chimique peut émettre. Exemple : Application 1) Justifier l aspect du spectre de la lumière solaire. 2) A partir de l étude du spectre solaire simplifié représenté ci-dessous, identifier quelques éléments chimiques présents dans la chromosphère du Soleil. (tester par exemple : H, He, Li, Be, C)

5 Bilan du TP n 11 A retenir Spectre de raies d émission : Dans certaines conditions, un gaz à faible pression peut émettre de la lumière. Le spectre de cette lumière est.... Il présente un nombre limité de On dit que c est un spectre de... A chaque raie correspond une couleur de longueur d onde bien déterminée. Chaque élément possède son propre spectre de raies. On peut dire que c est sa carte d identité. Spectre de raies d absorption : Un spectre de raies d absorption est constitué d un fond coloré continu (celui de la ) sur lequel apparaît des. correspondant aux couleurs... Les radiations colorées manquantes correspondent exactement aux radiations que l élément chimique peut émettre. Exemple : Application 1) Justifier l aspect du spectre de la lumière solaire. 2) A partir de l étude du spectre solaire simplifié représenté ci-dessous, identifier quelques éléments chimiques présents dans la chromosphère du Soleil. (tester par exemple : H, He, Li, Be, C)

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