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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 ?


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 ?


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}

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. 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.

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

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
Vous devez vous connecter sur GeoGebra afin de sauvegarder votre travail

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.

Synthèse de l'activité

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