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Physique-Chimie 2de

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ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE


3
L’étoile Polaire





Depuis des millénaires, les explorateurs de l’hémisphère nord ont scruté le ciel à la recherche de l’étoile Polaire pour se repérer. Également appelée l’étoile du Nord, elle a pour particularité de se situer presque sur la direction de l’axe de rotation de la Terre et de rester fixe dans le ciel céleste

➜ Comment déterminer le type spectral d’une étoile ?

Questions

Voir les réponses
1. Doc. 2 Tracer l’évolution de l’intensité lumineuse relative émise par l’étoile Polaire, notée II, en fonction de la longueur d’onde λ\lambda à partir des données numériques.
Lancer le module Geogebra

2. Mesurer λmax\lambda_{\max } à partir de la représentation graphique obtenue.


3. Identifier la présence ou l’absence des raies d’absorption caractéristiques d’entités chimiques à partir des données.


4. Doc. 1 En déduire le type spectral de l’étoile Polaire.

Données

Longueurs d’onde, en nanomètres, de raies caractéristiques pour diverses entités chimiques
H\mathrm{H} 434,0
486,1
656,3
He\mathrm{He} 447,1
587,6
Ti\mathrm{Ti} 453,5
501,4
Mg\mathrm{Mg} 517,3
719,3
Fe\mathrm{Fe} 527,0
778,3
Ca+\mathrm{Ca}^{+} 645,7 Na\mathrm{Na} 589,6 CH\mathrm{CH} 430,0 TiO\mathrm{TiO} 761,2 Fe+\mathrm{Fe}^{+} 625,0

Compétences

APP : Extraire l'information utile sur des supports variés

MATH : Utiliser des outils numériques

Par intuition

À l’œil nu, les étoiles semblent n’être que des points semblables, indifférenciables les unes des autres. Est-ce vraiment le cas ?

Synthèse de l'activité

Voir les réponses
Quels sont les paramètres permettant de déterminer le type spectral d’une étoile ?


Doc. 3
Photographie nocturne en pause longue

La voûte céleste

La voûte céleste tourne autour d’un point central confondu avec l’étoile Polaire au cours de la nuit.

Doc. 2
Données de l’étoile Polaire

Les données correspondant à l’intensité II des radiations émises par l’étoile Polaire pour des longueurs d’onde comprises entre 200 et 2 000 nm sont à retrouver en ligne. Ces données sont brutes. Elles peuvent néanmoins être importées dans un tableur pour y être exploitées.


Retrouvez les données de l'étoile Polaire en cliquant ici.

Doc. 1
Types spectraux d’étoiles

Type λmax\lambda_{\max } (en nm) Raies d'absorption
O <\lt 110 H\mathrm{H}, He\mathrm{He}, He+\mathrm{He}^{+}
B 110 - 290 H\mathrm{H}, He\mathrm{He}
A 290 - 390 H\mathrm{H}, Ca+\mathrm{Ca}^{+}
F 390 - 480 H\mathrm{H}, Fe\mathrm{Fe}, Fe+\mathrm{Fe}^{+}, Ti\mathrm{Ti}, Ti+\mathrm{Ti}^{+}, Ca+\mathrm{Ca}^{+}, Na\mathrm{Na}, Mg\mathrm{Mg}
G 480 - 580 Fe\mathrm{Fe}, Fe+\mathrm{Fe}^{+}, Ti\mathrm{Ti}, Ti+\mathrm{Ti}^{+}, Ca+\mathrm{Ca}^{+}, Na\mathrm{Na}, CH\mathrm{CH}
K 580 - 830 Fe\mathrm{Fe}, Ti\mathrm{Ti}, CH\mathrm{CH}
M >> 830 Fe\mathrm{Fe}, Ti\mathrm{Ti}, CH\mathrm{CH}, TiO\mathrm{TiO}

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