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Décalage spectrométrique



  1. #1
    Sethrius

    Décalage spectrométrique


    ------

    Bonjour,

    depuis toujours je m'intéresse à l'astronomie et à la physique, mais j'aimerai bien savoir ce que signifie au juste ce décalage vers le rouge ou vers le bleu.

    Ensuite lorsque la lumière à pu "traverser" la matière à la création de l'univers vers 380 000 après si mes souvenirs sont bon, comment expliquer que le rayonnement fossile est été décalé vers les longueurs d'ondes de l'ordre des micro-ondes ?

    Merci d'avance

    Cordialement

    Zenon

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  3. #2
    Calvert

    Re : Décalage spectrométrique

    Salut!

    Il y a deux effets à distinguer (qui peuvent se cumuler):

    1. le décalage par effet Doppler-Fizeau: de la même manière que le son d'une sirène d'ambulance paraît plus aigüe lorsque le véhicule s'approche et plus grave lorsqu'il s'éloigne, la lumière devient plus "bleue" (comprendre: se décale vers les courtes longueurs d'onde) lorsque l'astre qui l'émet s'approche de l'observateur, et plus "rouge" (comprendre: se décale vers les longues longueurs d'onde) lorsque l'astre s'éloigne. Ce décalage peut être relié à la vitesse de l'astre, et est donc utilisé pour la mesurer (par exemple, pour la détection des exoplanètes).

    2. le décalage cosmologique: l'univers est en expansion. Pour nous parvenir, la lumière doit "luter" contre cette expansion, et perd au passage de l'énergie: elle est décalée vers le rouge. C'est pourquoi le rayonnement de fond cosmologique, qui est maintenant dans les micro-ondes, était 1000 fois plus énergétique lorsqu'il a été émis.

  4. #3
    Sethrius

    Re : Décalage spectrométrique

    merci de votre réponse,

    mais j'ai du mal à comprendre ce que vous entendez par "lutter contre l'expension de l'univers" ? pourquoi la lumière devrait perdre de l'énegie ?

    Cordialement

    Zenon

  5. #4
    Coincoin

    Re : Décalage spectrométrique

    Salut,
    Lorsque l'Univers s'expand, la lumière s'expand avec. Sa longueur d'onde augmente donc avec l'expansion de l'Univers.
    Vu qu'un photon de grande longueur d'onde est moins énergétique qu'un photon de faible longueur d'onde, alors ça veut dire que ta lumière perd de l'énergie.
    Encore une victoire de Canard !

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Calvert

    Re : Décalage spectrométrique

    Grossièrement, tu peux le voir comme ceci: l'expansion de l'univers, tout en étendant les distances, allonge du même coup la longueur d'onde de la lumière. Comme l'énergie d'un photon est:



    où h est la constante de Planck et la fréquence de la lumière. Comme on a aussi la relation suivante:



    avec c la vitesse de la lumière et la longueur d'onde. On trouve donc:



    Donc, si la longueur d'onde augmente, l'énergie diminue.

    EDIT: grilled by a Duck...

  8. #6
    Sethrius

    Re : Décalage spectrométrique

    Ha oui en effet tout s'explique !

    Merci beaucoup coincoin pour cet explication et calvert pour ces equations qui m'éclairsissent beaucoup ^^

    Tout à fait surprenant, je ne savais pas que les photons étaient également en expension. Qui a prouvé cette propriété du photon ?

    Cordialement

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  10. #7
    Sethrius

    Re : Décalage spectrométrique

    Bonjour,

    désolé pour le double poste :

    etant donné que la longueur d'onde du photon augmente, il perd donc en effet de l'énergie.

    Ma question peut paraître absurde, mais je me demandais sous quelle forme est libéré cette énergie en excès. Or il n'y a que deux moyens de transférer de l'énergie (à ma connaissance d'élève de 1S) : transfert thermique (impossible dans cette situation), et le rayonnement.

    Ce qui signifierai qu'un deuxième photon soit créer ??

    Je suis perplexe.

    Cordialement

  11. #8
    Coincoin

    Re : Décalage spectrométrique

    En fait, la conservation de l'énergie n'est plus valable dans un univers en expansion. L'énergie est donc bel et bien perdue.
    Encore une victoire de Canard !

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