RIGEL. Avec plus de détails. Constellation d'orion

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1 RIGEL Constellation d'orion A l'oeil nu Avec plus de détails Constellation d'orion RIGEL est une étoile de la constellation d'orion. La première image montre cette constellation telle qu'on peut la voir à l'œil nu pendant l'hiver en France. La deuxième image montre la même constellation avec beaucoup plus de détails. ( photo en longue pose ) Les principaux astres que l'on peut observer sont : Les étoiles BELTEGEUSE, BELLATRIX, SAIPH et RIGEL et la grande nébuleuse d'orion M42 L'étoile RIGEL (β orionis) Distance : 800 années lumière ( 7.6 millions de milliards de km) Température de surface : K rayon : 84 x Soleil = km Supergéante bleue de classe spectrale B8 I

2 Quels atomes dans l'atmosphère de RIGEL? Principe de la mesure L'observation de la décomposition de la lumière provenant d'une étoile montre des spectres continus parsemés de raies d'absorption Le spectre émis par la photosphère de l'étoile est un spectre continu (origine thermique). La chromosphère de l'étoile est la partie la plus froide de l'atmosphère. Il se produit un phénomène d'absorption de lumière, caractéristique des atomes présents dans la chromosphère Le spectre de l'étoile RIGEL est lui même parsemés de nombreuses raies d'absorption. Il suffit donc de photographier sur le même négatif le spectre d'émission de référence d'un élément dont toutes les longueurs d'onde sont connues. Il suffit ensuite de mesurer les longueurs d'ondes des raies d'absorption de l'étoile par comparaison avec le spectre de référence. Ensuite il est possible de déterminer les éléments chimiques responsables de ce phénomène d'absorption

3 Mesures sur le spectre de Rigel Les spectre est séparé en 3 parties

4 1) Qui est Rigel?Quand peut-on la voir? 2) Comment sont les spectres des étoiles? 3) Comment fait on pour connaître l atmosphère d une étoile? 4) Déterminer le nombre de division auquel correspond la 28 raie et la 18 raie du spectre de l étoile Rigel 5) Expliquer ce qu est un spectre d origine thermique 6) Pourquoi parle-t-on de température des étoiles?

5 A Observations La lumière émise par la surface d'une étoile donne un spectre continu. ( Celui-ci est parsemé de raies d'absorption car la lumière émise traverse l'atmosphère de l'étoile). C'est donc un spectre d'origine thermique comme celui du filament d'une ampoule. Sur ces courbes d'émissions de "corps noirs" de référence( puissance rayonnée en fonction de la longueur d'onde), on observe : ( clique sur les hypermots) Le maximum d'émission ne se situe pas forcément dans le domaine visible mais parfois dans l'ultraviolet ou dans l'infrarouge. Le maximum de l'émission se décale vers les courtes longueurs d'onde quand la température augmente conséquence immédiate : Une étoile apparaissant rougeoyante dans le ciel sera plus "froide" qu'une étoile apparaissant bleutée. Mais pour mesurer la température d'une étoile avec plus de précision, il faut trouver une relation entre la longueur d'onde du maximum d'émission et la température du "corps noir". C'est l'objet de la LOI DE WIEN. B LOI DE WIEN 1- Cliquer ici pour ouvrir une fenêtre où les mesures s'inscriront, sinon il faudra recopier les mesures à la main. 2- Choisir des températures située entre 2500 et entrer une température dans le champ ci-dessous puis valider. La courbe de corps noir correspondant apparaîtra. T = K valider 3- double clic sur l'endroit du graphe où la longueur d'onde de l'émission est maximum.le résultat s'affiche ici : λ max= nm. 4- Si la fenêtre de mesure est ouverte cliquer sur valider : valider

6 sinon noter T et λ max. 5- recommencer les étapes 2,3,4 en faisant suffisamment de mesures entre 2500 K et K. 6- Quand toutes les mesures sont terminées:>>> instructions #000080">MASQUER 3- LA TEMPERATURE DU SOLEIL QUITTER Si on enregistre la puissance rayonnée par le Soleil pour chaque longueur d'onde, on obtient le graphe ci-contre 1- double clic sur l'endroit du graphe où la longueur d'onde où l'émission est maximum.le résultat s'affiche ici : λ max= nm. A l'aide de la loi de WIEN trouver la température de la surface du Soleil: Calculatrice = K (entrer les calculs à l'aide du pavé numérique de l'ordinateur. une puissance de 10 se note e6 pour.10 6 ) puis cliquer sur le bouton =. 2- Le Soleil se comporte-t-il comme un corps noir de référence? Choisir une température pour afficher la courbe par-dessus celle du Soleil et retrouver ainsi la température de la surface du Soleil