spectre de la lumière solaire

[invite499b16d5]

bonjour,
le spectre d'une source de lumière est constitué de raies qui correspondent aux diverses transitions électroniques des atomes (et à d'autres choses, comme le dédoublement dû au spin, etc...)
Mais on dit que la lumière du Soleil est "blanche": l'ensemble des transitions pour tous les éléments qu'on trouve sur le Soleil parvient-il à couvrir de raies vraiment tout le spectre de IR à UV? Ou bien l'impression blanche n'est-elle que très approximative? De plus, il faudrait pour cela qu'elles aient toutes la même intensité, ce qui serait un hasard encore plus étonnant.
En un mot, que voit-on réellement sur un spectre solaire?

Edit: et dans quelle mesure cela a-t-il un rapport avec le fait que le Soleil soit assimilé à un corps noir?

[invitea3eb043e]

Les atomes émettent un spectre de raies quand ils sont isolés donc en très faible interaction avec les atomes voisins. Quand on augmente la pression, les raies commencent par s'élargir et ensuite elles fusionnent quand on a un plasma comme la surface du Soleil, d'où l'approximation de corps noir.
Quelques raies parviennent quand même à émerger quand les atomes sont un peu libres.

[invite6dffde4c]

Bonsoir.
En ce qui concerne la blancheur de la lumière du soleil, elle est blanche parce que nous avons décidé que la lumière du soleil s'appelle "blanche". Les habitants d'autres systèmes planétaires la trouveront sans doute jaunâtre ou bleuâtre. Et ils trouveront que "leur" soleil fait de la vraie lumière blanche.
Mais même un daltonien trouve la lumière du soleil blanche.
Au revoir.

[invite499b16d5]

Bonsoir.
En ce qui concerne la blancheur de la lumière du soleil, elle est blanche parce que nous avons décidé que la lumière du soleil s'appelle "blanche". Les habitants d'autres systèmes planétaires la trouveront sans doute jaunâtre ou bleuâtre. Et ils trouveront que "leur" soleil fait de la vraie lumière blanche.
Mais même un daltonien trouve la lumière du soleil blanche.
Au revoir.

oui, je comprends bien qu'il a un pic, une température de couleur, tout comme pour le corps noir.
Ce qui m'intrigue, c'est plutôt la continuité du spectre, le comportement en corps noir

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Re.
Est que cela vous rassure si on vous dit que le spectre n'est pas vraiment continu mais qu'il est forme par une telle multitude de fréquences que vous ne pouvez, par aucun moyen, distinguer des raies discrètes?
A+

[invite499b16d5]

Re.
Est que cela vous rassure si on vous dit que le spectre n'est pas vraiment continu mais qu'il est forme par une telle multitude de fréquences que vous ne pouvez, par aucun moyen, distinguer des raies discrètes?
A+

euh.. oui et non! y a t-il tant que ça de combinaisons de niveaux excités, surtout sachant qu'on a affaire en grande majorité à de l'hydrogène

[invite786a6ab6]

Il y a de nombreuses raies dans la lumière solaire mais ce sont plutôt des raies d'absence de lumière. Le plasma du soleil émet à peu près comme un corps noir mais son atmosphère contient pas mal de substances qui absorbent des longueurs d'ondes bien précises. A Meudon près de Paris il y a un télescope spécialisé dans l'étude du spectre solaire et donc de la composition chimique du soleil. On y observe depuis quelque temps des raies d'absorption étranges qui ressemblent à des gaz d'échappement d'automobiles !

[invite499b16d5]

Les atomes émettent un spectre de raies quand ils sont isolés donc en très faible interaction avec les atomes voisins. Quand on augmente la pression, les raies commencent par s'élargir et ensuite elles fusionnent quand on a un plasma comme la surface du Soleil, d'où l'approximation de corps noir.
Quelques raies parviennent quand même à émerger quand les atomes sont un peu libres.

merci
cela veut-il dire alors que toutes les fréquences apparaissent? si la raie s'élargit, je suppose que c'est parce les fréquences se dispersent autour de leur valeur théorique. Peut-on, sans formules complexes, expliquer cette perte d'identité des sauts énergétiques standard? Est-ce comparable au dédoublement causé par le moment magnétique?

[invitea3eb043e]

merci
cela veut-il dire alors que toutes les fréquences apparaissent? si la raie s'élargit, je suppose que c'est parce les fréquences se dispersent autour de leur valeur théorique. Peut-on, sans formules complexes, expliquer cette perte d'identité des sauts énergétiques standard? Est-ce comparable au dédoublement causé par le moment magnétique?

Dire que les fréquences se dispersent ne veut pas dire grand'chose.
La lumière est émise quand un électron passe d'un niveau énergétique à un autre, plus bas. Donc la question est de trouver ces niveaux d'énergie. Quand l'atome est seul, la seule énergie est l'attraction coulombienne avec le noyau plus, éventuellement celle des autres électrons, plus les effets de spin. Tout ça donne des raies fines.
Un champ magnétique crée une complication, dédoublement ou autre mais ça reste "propre". En revanche, quand les atomes sont tassés dans un plasma ou attachés dans des molécules, on doit tenir compte des noyaux voisins, ce qui change tout. Plus l'environnement est chaotique, plus les raies sont élargies, à la limite continu.

[calculair]

bonjour,

Sur le soleil et dans le soleil, il fait chaud, les forces de pressions sont impressionnantes, les electrons et les protons doivent s'agiter dans tous les sens et loin de leurs atomes d'origines, il y a champ magnetique et des interactions multiples entre les forces nucleaires et coulombiennes.

Dans cette agitations, une chance s'il y a encore des raies fines....J'imagine que les raies observées du soleil doivent provenir des zones les plus froides de la couronne solaire( je dis tout cela, mais je n'en sais rien, c'est mon intuition )

Peut être un specialiste du domaine nous eclairera sur la manière dont le soleil nous illumine et ou prend naissance le spectre continue qui traduit la temperature et les multitudes raies qui existent dans ce spectre.

[inviteb836950d]

Bonjour
la photosphère est plutôt à l'origine des raies d'absorption observées dans le spectre solaire.

[invitea46d7942]

Salut,
les atomes dans le Soleil sont ionisés non ? De ce fait, il n'y a tout simplement plus de discrétisation des états n'est-ce pas ?

[invitea3eb043e]

Salut,
les atomes dans le Soleil sont ionisés non ? De ce fait, il n'y a tout simplement plus de discrétisation des états n'est-ce pas ?

Des ions raisonnablement isolés ont des spectres de raies très nets, cela sert en astrophysique pour les caractériser. Parfois ce sont même des ions très chargés.
Ce qui importe, c'est l'environnement car c'est lui qui affecte les niveaux d'énergie.

[invitea46d7942]

Des ions raisonnablement isolés ont des spectres de raies très nets, cela sert en astrophysique pour les caractériser. Parfois ce sont même des ions très chargés.
Ce qui importe, c'est l'environnement car c'est lui qui affecte les niveaux d'énergie.

Oui, mais ceci c'est dans le cas où il reste encore des électrons dans les ions. Du moment où il y a encore des électrons liés, leurs niveaux d'énergie autour du noyau sont quantifiés. Mais cependant je m'interroge puisque dans le soleil où l'on trouve essentiellement de l'hélium et de l'hydrogène, si les atomes sont ionisés, les noyaux sont alors rapidement mis à nus, et il ne reste plus d'électrons liés, mais d'un coté les noyaux atomiques et de d'autres les électrons. Or dans ces cas là, il y a un continuum de niveau d'énergie si je ne m'abuse ?

[invite417be55c]

Si je ne me trompe pas, au coeur du soleil il fait 15 millions de degrés (donc pas d'atomes, mais un plasma où se produisent les réactions nucléaires). Par contre à la surface du soleil il fait nettement plus frais, pas assez pour congeler de l'eau, mais assez pour que les atomes puissent rester neutres (6000°C, voire 3000°C pour les tâches solaires).

Il faut savoir que la lumière du soleil est bondée de raies d'absorptions (c'est d'ailleurs de cette manière que l'on a découvert l'hélium, je ne vous fais pas l'étude éthymologique).

Pourquoi la lumière du soleil a un spectre se rapprochant de celui d'un corps noir ? Et bien si je ne me trompe pas, les photons produits au coeur du soleil mettent 1 petit million d'année à atteindre la surface, ils doivent subir des émissions absorptions faramineuses échangeant de l'énergie avec les couches profondes et la surface du soleil pour être finalement en équilibre thermodynamique. La lumière solaire a donc un spectre de corps noir.

Est-ce qu'elle est blanche ? bah non, moi je la trouve jaune... (sauf le soir où elle est plutôt rouge quand j'ai la chance de la voir). Ce jaune correspond au maximum du spectre émis par un corps à... 6000°C.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Il me semble que la surface du soleil peut être qualifiée de plasma.
Tous les chocs entre atomes, électrons etc., ne sont pas élastiques. Ils donnent lieu à un rayonnement de freinage. Et ce spectre de rayonnement est continu.
Au revoir.

[invite499b16d5]

eh bien, je vous remercie tous pour vos contributions, et, effectivement, je comprends que c'est presque un miracle si on peut encore identifier dans ce magma les raies d'éléments connus.
En somme si je résume, si la spectroscopie permet d'identifier des éléments dans les étoiles, ce n'est pas parce qu'ils produisent des raies d'émission, mais plutôt grâce aux raies d'absorption de l'atmosphère externe de l'étoile.

Edit:
..avec pour corollaire qu'hormis par la théorie, on ne peut vraiment pas être sûr de quoi est fait l'intérieur de l'étoile...