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L'étude d'un spectre

  1. master-univers

    Date d'inscription
    décembre 2007
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    L'étude d'un spectre

    Bonjours, voila c'est mon premier message

    Voila j'ai un probleme avec un tp de physique de seconde : comment l'etude d'un spectre nous renseigne a distance sur la composition d'une etoile ?

    Nous devons faire un tableau pour les differentes raies mais nous devons rajouter des connaissances personnelles mais que mettre ?

    cordialement


    Dernière modification par Gwyddon ; 09/12/2007 à 13h09.
     


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  2. master-univers

    Date d'inscription
    décembre 2007
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    114

    Re : l'etude d'un spectre

    Mes questions sont :
    quelle difference yatil entre les spectres des naines banches d'une part et le spectre de reference d'autre part
    et
    decrire le principe d'obtention du spectre de reference

    MERCI DE VOTRE AIDE
     

  3. lealablonde68

    Date d'inscription
    décembre 2007
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    3

    Re : l'etude d'un spectre

    Citation Envoyé par master-univers Voir le message
    Mes questions sont :
    quelle difference yatil entre les spectres des naines banches d'une part et le spectre de reference d'autre part
    et
    decrire le principe d'obtention du spectre de reference

    MERCI DE VOTRE AIDE
    Je cherche exactement la meme chose ! Je pense que tu as le même manuel de physique-chimie que moi.c'est bien la page 223 du manuel? Je voulais savoir si tu as répondu aux autres questions parce que je n'y comprend rien et puis je suis vraiment pas doué pou ça.Merci d'avance
    Dernière modification par lealablonde68 ; 09/12/2007 à 20h25.
     

  4. Duke Alchemist

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    juin 2005
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    Re : L'etude d'un spectre

    Bonjour.

    Le spectre émis par une étoile est un spectre d'absorption (négatif d'un spectre d'émission).
    Une étoile émet de la lumière (spectre continu) mais une partie est absorbée par les éléments chimiques contenus dans son atmosphère.

    Vous n'êtes pas sans savoir qu'un spectre d'émission est une fiche d'identité pour un élément chimique. Eh bien là le principe est le même sauf qu'on travaille en "négatif".

    Un exemple :
    Quand on brûle du sodium (Na), on peut observer une flamme jaune qui derrière une spectroscope nous donne le doublet jaune orangé caractéristique à 577nm (enfin dans ces eaux-là ).
    Si, dans le spectre d'une étoile, on observe (sur un fond continu) deux raies noires à 577nm, celà signifie que cette étoile possède du sodium dans son atmosphère. Ce sodium a absorbé la longueur d'onde qui lui correspond.

    Est-ce clair ?

    Duke.

    EDIT : Bienvenue à vous deux
     

  5. gatsu

    Date d'inscription
    septembre 2003
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    Re : L'etude d'un spectre

    Citation Envoyé par Duke Alchemist Voir le message
    Bonjour.

    Le spectre émis par une étoile est un spectre d'absorption (négatif d'un spectre d'émission).
    Une étoile émet de la lumière (spectre continu) mais une partie est absorbée par les éléments chimiques contenus dans son atmosphère.

    Vous n'êtes pas sans savoir qu'un spectre d'émission est une fiche d'identité pour un élément chimique. Eh bien là le principe est le même sauf qu'on travaille en "négatif".

    Un exemple :
    Quand on brûle du sodium (Na), on peut observer une flamme jaune qui derrière une spectroscope nous donne le doublet jaune orangé caractéristique à 577nm (enfin dans ces eaux-là ).
    Si, dans le spectre d'une étoile, on observe (sur un fond continu) deux raies noires à 577nm, celà signifie que cette étoile possède du sodium dans son atmosphère. Ce sodium a absorbé la longueur d'onde qui lui correspond.

    Est-ce clair ?

    Duke.

    EDIT : Bienvenue à vous deux
    C'est très clair !

    Mais enfin bon c'est quand même chaud de faire ça en seconde, ils savent plus quoi inventer pour faire leur programme de lycée .

    aller hop moi aussi je veux jouer : question niveau seconde :
    "d'où vient la stabilité d'une naine blanche ?"
    bon aller je sors .
     


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  6. lealablonde68

    Date d'inscription
    décembre 2007
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    Re : L'etude d'un spectre

    Citation Envoyé par Duke Alchemist Voir le message
    Bonjour.

    Le spectre émis par une étoile est un spectre d'absorption (négatif d'un spectre d'émission).
    Une étoile émet de la lumière (spectre continu) mais une partie est absorbée par les éléments chimiques contenus dans son atmosphère.

    Vous n'êtes pas sans savoir qu'un spectre d'émission est une fiche d'identité pour un élément chimique. Eh bien là le principe est le même sauf qu'on travaille en "négatif".

    Un exemple :
    Quand on brûle du sodium (Na), on peut observer une flamme jaune qui derrière une spectroscope nous donne le doublet jaune orangé caractéristique à 577nm (enfin dans ces eaux-là ).
    Si, dans le spectre d'une étoile, on observe (sur un fond continu) deux raies noires à 577nm, celà signifie que cette étoile possède du sodium dans son atmosphère. Ce sodium a absorbé la longueur d'onde qui lui correspond.

    Est-ce clair ?

    Duke.

    EDIT : Bienvenue à vous deux
    C'est gentil d'avoir répondu mais j'avou que j'ai pas l'impression qu'on parle de la même chose.:?
     

  7. Niels Adribohr

    Date d'inscription
    février 2006
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    Re : L'etude d'un spectre

    Citation Envoyé par lealablonde68 Voir le message
    C'est gentil d'avoir répondu mais j'avou que j'ai pas l'impression qu'on parle de la même chose.:?
    Bonjour,
    mais si, il parle de la même chose! En gros, un spectre est une bande ou est représenté toutes les couleurs de l'arc en ciel (plus l'infra rouge d'un coté et l'ultra violet de l'autre). La lumiere étant une onde, à chaque couleur correspond une longueur d'onde (ou une fréquence). Si dans le spectre d'une étoile, tu vois un trait, cela veut dire que la lumiere de couleur correspondant à ce trait a été absorbé. Or, chaque élement chimique est spécialisé pour absorbé des lumieres de couleurs bien spécifique . Etant donné qu'on ne peut pas faire la distinction à l'oeil nu entre deux couleurs correspondant à deux longueurs d'ondes voisines, il est préferable de parler en longueur d'onde si on veut être précis. Par exemple, aux alentours de 400nm, on est dans le bleu-violet. Vers 750 nm, on est dans le rouge. Etant donné que les éléments chimiques absorbent certaines longueurs d'ondes précises, un trait sur le spectre de l'étoile correspondant à une de ces longueurs d'onde trahit la présence de cet élèment chimique.
     

  8. lealablonde68

    Date d'inscription
    décembre 2007
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    3

    Re : L'etude d'un spectre

    Par contre je ne comprend pas quel est le principe d'obtention d'un spectre de référence réalisée en laboratoire.

    SVP aidez moi
     

  9. Duke Alchemist

    Date d'inscription
    juin 2005
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    Frontière 59-62
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    7 575

    Re : L'etude d'un spectre

    Re
    Citation Envoyé par lealablonde68 Voir le message
    Par contre je ne comprend pas quel est le principe d'obtention d'un spectre de référence réalisée en laboratoire.
    Voir l'exemple du sodium que j'ai proposé ultérieurement. Généralement on porte la substance à tester à incandescence puis on place le spectrocope en direction de la source incandecente.

    L'intérêt d'établir les spectres des différents éléments au labo permet de reconnaître cet élément dans un spectre inconnu :
    - Si dans ton spectre inconnu il y a les bandes que tu as obtenues au labo alors cet élément est présent au niveau de la source lumineuse que tu étudies.
    - Dans le cas contraire, cet élément n'est pas au niveau de la source que tu étudies.

    Duke.

    EDIT : @ gatsu :
    Citation Envoyé par gatsu
    Mais enfin bon c'est quand même chaud de faire ça en seconde, ils savent plus quoi inventer pour faire leur programme de lycée .
    Ce n'est pas bien difficile de l'expliquer avec les "dessins" des spectres.
    Genre : "Tu vois les traits du spectre 1 dans le 2 ? Oui alors le 2 contient du 1..."
    Dernière modification par Duke Alchemist ; 10/12/2007 à 21h53.
     

  10. gatsu

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    Re : L'etude d'un spectre

    Citation Envoyé par Duke Alchemist Voir le message

    EDIT : @ gatsu :
    Ce n'est pas bien difficile de l'expliquer avec les "dessins" des spectres.
    Genre : "Tu vois les traits du spectre 1 dans le 2 ? Oui alors le 2 contient du 1..."
    Ce n'est pas l'explication des spectres d'absorption ou d'émission des atomes que je critique. C'est son utilisation dans un devoir de seconde pour connaitre les caracteristiques chimiques d'un corps céleste aussi complexe qu'une étoile.

    Ce qui m'ennuie assez frequemment dans les programmes de college et de seconde c'est que, sous pretexte de vouloir interesser les jeunes à la science, on leur "explique" les phénomènes observés dans le quotidien, phénomènes qui sont le plus souvent très difficile à caractériser clairement même avec une étude détaillée.
    De fait l'explication est souvent très sommaire voire fausse et l'élève ne peut de toute façon pas comprendre ce qu'on lui dit, il est obligé de boire les paroles de son prof, qui si il a de la chance, ne sont pas fausses.

    Par exemple, je ne suis absolument pas convaincu par ta première réponse sur l'application à une étoile. Attention, je ne dis pas que tu as tord mais que je ne suis pas convaincu pourquoi ?

    Pour faire l'application il faut déjà savoir d'où vient la lumière du soleil. Il doit y avoir plusieurs sources physiques possibles dont deux apparemment indépendantes me sautent aux yeux :

    -un rayonnement type "rayonnement du corps noir" dû à la température de l'étoile
    -un rayonnement type "plasma chaud" au niveau de la couche externe de l'étoile semblable aux lampes à sodium.
    (- un rayonnement dû aux réactions nucléaires aux coeur de l'étoile, dont la lumière met plusieurs miliers d'années à sortir de l'étoile et dont j'ignore les caractéristiques spectrales)

    Dans le premier cas, le raisonnement que tu utilises peut être appliqué et dans le deuxième cas, c'est le contraire si il y a deux raies noires à 577nm alors il n'y a pas de sodium.

    Tout ceci est sans doute faux car je n'y connais rien en physique des étoiles et cie mais c'est la raison pour laquelle je ne suis pas convaincu, et je ne vois pas pourquoi un élève de seconde devrait par contre lui trouver ça logique sans sourciller.
     

  11. curieuxdenature

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    Re : L'etude d'un spectre

    Bonjour Gatsu

    je ne suis pas convaincu non plus, de mémoire (pas de critique sur mon grand âge SVP ) je dirais que les spectres d'absorption sont ceux qui nous viennent des planètes alors que les bandes d'emission viennent du Soleil et des étoiles.
    Mais le principe est là, on compare les raies connues et révélées en labo avec celle des naines blanches ce qui permet de connaitre leurs composition sans se déplacer jusque là.

    Pour Master-Univers, tu peux ajouter qu'on a pu détecter des élements chimiques qui n'existent pas à l'état naturel sur notre planète, par exemple le Technetium 99 qui a une demi-vie de 210 000 ans. Dans l'étoile, il a donc forcément été produit dans un laps de temps de cet ordre (sachant que 10 fois cette période ne laisse plus que le millième de l'élement en question, c'est à dire 210 fois moins)
    L'electronique, c'est fantastique.
     

  12. gatsu

    Date d'inscription
    septembre 2003
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    Re : L'etude d'un spectre

    Citation Envoyé par curieuxdenature Voir le message
    Bonjour Gatsu

    je ne suis pas convaincu non plus, de mémoire (pas de critique sur mon grand âge SVP ) je dirais que les spectres d'absorption sont ceux qui nous viennent des planètes alors que les bandes d'emission viennent du Soleil et des étoiles.
    Mais le principe est là, on compare les raies connues et révélées en labo avec celle des naines blanches ce qui permet de connaitre leurs composition sans se déplacer jusque là.
    Je suis globalement d'accord avec ce que tu dis et je pense qu'un étudiant de seconde peut comprendre le principe de la methode mais pas son application à un système complexe. Non pas qu'il soit trop idiot (loin de là) mais je trouve que cela appelle forcément des connaissances qu'il n'a assurément pas.
     

  13. b@z66

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    3 004

    Re : L'etude d'un spectre

    Citation Envoyé par gatsu Voir le message
    Je suis globalement d'accord avec ce que tu dis et je pense qu'un étudiant de seconde peut comprendre le principe de la methode mais pas son application à un système complexe. Non pas qu'il soit trop idiot (loin de là) mais je trouve que cela appelle forcément des connaissances qu'il n'a assurément pas.
    Pourtant le principe de ces méthodes est bien basé justement sur le fait de rendre l'étude des systèmes complexes le moins complexes possibles. Le principe de décomposition et de linéarité est sans doute celui qui est le plus utilisé en physique et celui aussi qui pourrait être le mieux compris par beaucoup, même par un collégien de sixième. Malheureusement, on ne montre jamais la profondeur et la puissance de cette approche en science avant le bac et, même après, cela n'est pas exprimé de manière tout à fait claire, de part ma propre expérience.
    Dernière modification par b@z66 ; 11/12/2007 à 14h14.
    La curiosité est un très beau défaut.
     

  14. gatsu

    Date d'inscription
    septembre 2003
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    Barcelone, Espagne
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    Re : L'etude d'un spectre

    Citation Envoyé par b@z66 Voir le message
    Pourtant le principe de ces méthodes est bien basé justement sur le fait de rendre l'étude des systèmes complexes le moins complexes possibles. Le principe de décomposition et de linéarité est sans doute celui qui est le plus utilisé en physique et celui aussi qui pourrait être le mieux compris par beaucoup, même par un collégien de sixième. Malheureusement, on ne montre jamais la profondeur et la puissance de cette approche en science avant le bac et, même après, cela n'est pas exprimé de manière tout à fait claire, de part ma propre expérience.
    Quand je disais complexe ici c'est qu'il faut au préalable une theorie physique sur les raisons qui font que le rayonnement qu'on observe provenant d'une source de rayonnement est tel qu'il est et pas autrement. Si on n'a pas cette théorie on ne peut pas appliquer cette méthode aussi générale soit elle puisqu'on ne sait pas a priori si il faut regarder les résonances manquantes ou justement celles qui apparaissent.
     

  15. Calvert

    Date d'inscription
    février 2007
    Âge
    31
    Messages
    2 049

    Re : L'etude d'un spectre

    Salut!

    Quelques remarques:

    1. Dans la plupart des spectres, on observe bien des raies "en absorption". Il y a une partie appelée "continuum", qui correspond en gros à un corps noir. Par dessus se greffe les propriétés chimiques de l'atmsphère de l'étoile: les différents continus (Balmer, Lymann, ...) et les différentes raies en absorption. Ce n'est pas tellement trivial de comprendre pourquoi les raies sont en absorption et non en émission, et provient entre autre du fait que les opacités aux différentes longueurs d'onde font que la région où se forme le continu et celle où se forme la raie ne sont pas à la même profondeur, donc pas à la même température, ce qui modifie les diverses intensités émergentes.

    2. Dans certains cas (forts vents stellaires), on peut observer des raies en émission.

    3. Il faut bien entendu tenir compte de la rotation de l'étoile (qui élargit les raies par effet Doppler), et de quantité d'autres paramètres. L'interprétation d'un spectre est plutôt ardue de manière générale.
     


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