Continuité du Spectre solaire

[invitecb38b3f4]

bonjour à tous


J'ai très souvent lu que le spectre solaire comme le spectre de toute étoile était continu, ce qui ne me paraissait pas aberrant mais aujourd'hui sur le site astrosurf j'ai pu lire que :

Aujourd'hui on recense plus de 26000 raies dans le spectre solaire dont plus de 6000 raies sont uniquement attribuées au fer !

http://www.astrosurf.com/luxorion/spectro-principes.htm


Je me pose alors 2 questions:


1. Comment peut on recenser des raies sur un spectre continu?
2. Et, pourquoi finalement le spectre du Soleil est-il continu?
Pour que le spectre soit continu, il faudrait que le Soleil contiennent tout les élèments ce qui n'est surement pas le cas.

En poursuivant qq recherches sur le net je suis tombé sur cette article http://articles.adsabs.harvard.edu//...00303.000.html
où il est noté:

La connaissance du spectre continu du soleil nous permet d'atteindre la structure de sa photosphère

jusque là ok et après:

et par suite de connaitre les absorbants responsables du fond continu

D'où une 3ème question: si le fond est continu ne serai-ce pas du à de l'émission plutot qu'a de l'absorption?

Je suis vraiment perdue,
Merci par avance de m'aider

cordialement
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[invite8d75205f]

Bonjour,

lorsque les astronomes analysent la lumière solaire en la décomposant, ils observent le spectre d'absorption des éléments présents dans les couches externes de l'étoile.
La lumière venant des couches plus profondes et présentant un spectre "continu" est en partie absorbée à certaines longueurs d'onde caractéristiques de ces éléments.

[invitec336fcef]

Par ailleurs, il est possible que les raies se superposent au spectre continu, MAIS que leur intensité soit plus intense que la valeur du spectre continu aux longueurs d'onde des raies émises.

++

[Duke Alchemist]

Bonjour.

Le spectre d'une étoile tout comme celui du Soleil est discontinu mais pour le percevoir il faut décomposer (ou disperser) la lumière bien plus qu'avec un simple réseau ou un simple prisme. Et comme l'a signalé nico2009, c'est en réalité un spectre d'absorption de raies auquel nous avons à faire.

Fraunhöfer a été l'un des premiers à mettre en évidence et à étudier le caractère discontinu du spectre solaire.

En simple, ce qu'il se passe :
une étoile est un corps très chaud (en tout cas assez pour émettre de la lumière) dans toutes les radiations (enfin plus ou moins selon la température de surface - vers le rouge pour les étoiles froides et vers le bleu pour les étoiles chaudes, en passant par le jaune orangé et le blanc notamment) d'où l'aspect continu du spectre.
Cependant, les élements chimiques contenus dans l'atmosphère de l'étoile absorbe une partie de cette radiation sous forme de raies - chaque élément possédant des raies à des longueurs d'onde bien précises qui le caractérisent.
(voir le principe de l'obtention d'un spectre d'absorption avec un gaz)

Cela répond-il à tes interrogations ?

Cordialement,
Duke.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitecb38b3f4]

Merci beaucoup à vous trois pour ces réponses claires et rapides.

C'est bcp plus clair maintenant mais il me reste comme meme une zone d'ombre, je ne comprends pas pourquoi le coeur d'une étoile a un spectre continu.
Duke tu dit que:

une étoile est un corps très chaud (en tout cas assez pour émettre de la lumière) dans toutes les radiations (enfin plus ou moins selon la température de surface - vers le rouge pour les étoiles froides et vers le bleu pour les étoiles chaudes, en passant par le jaune orangé et le blanc notamment) d'où l'aspect continu du spectre

Pourquoi une étoile tres chaude émettrait toutes les radiations??


Pour moi, si une étoile est extrémement chaude, les atomes d'hydrogene de deuterium et d'hélium dans le coeur de l'étoile vont être très excités et vont donc pouvoir faire, tout plein, de transition énérgétiques.
Mais le problème, c'est que l'énergie étant quantifiée les sauts d'énergie aussi et par conséquent les fréquences nu des photons émis seront aussi discrétes.
Pour moi, même s'il y a plein de fréquences nu possibles, elle ne sont pas toutes accessible et même loin de là.

Par exemple, entre la raie alpha de la série de Lyman et la raie beta, je ne vois pas quelle raie il pourrait y avoir.


En esperant avoir été claire, encore merci.

[invite8d75205f]

C'est bcp plus clair maintenant mais il me reste comme meme une zone d'ombre, je ne comprends pas pourquoi le coeur d'une étoile a un spectre continu.

Pour moi, si une étoile est extrémement chaude, les atomes d'hydrogene de deuterium et d'hélium dans le coeur de l'étoile vont être très excités et vont donc pouvoir faire, tout plein, de transition énérgétiques.
Mais le problème, c'est que l'énergie étant quantifiée les sauts d'énergie aussi et par conséquent les fréquences nu des photons émis seront aussi discrétes.
Pour moi, même s'il y a plein de fréquences nu possibles, elle ne sont pas toutes accessible et même loin de là.

même s'il y a plein de fréquence possibles, le spectre n'est pas continu pour autant, puisque les radiations émises ont des énergies quantifiées. Mais les écarts entre niveaux sont tellement faibles que le spectre est quasi continu, d'autant (mais il faudra attendre la confirmation et les précisions des spécialistes) que les raies subissent un déplacement gravitationnel ce qui les "badigeonne" encore plus sur le spectre.

[invitec336fcef]

même s'il y a plein de fréquence possibles, le spectre n'est pas continu pour autant, puisque les radiations émises ont des énergies quantifiées. Mais les écarts entre niveaux sont tellement faibles que le spectre est quasi continu, d'autant (mais il faudra attendre la confirmation et les précisions des spécialistes) que les raies subissent un déplacement gravitationnel ce qui les "badigeonne" encore plus sur le spectre.

NON. C'est faux.
Certains mécanismes sont responsables de l'émission continue observés sur le spectre. C'est le cas du Bremsstrahlung inverse électron-ion, et l'effet cyclotron.

Il faut également tenir compte de l'élargissement spectral des raies (élargissement Stark par exemple), qui a tendance à donner, à partir de raies spectrales très peu résolues, un spectre continu.

++

[invite8d75205f]

ok, c'est effectivement bien mieux expliqué (et surtout plus juste) comme ceci.

Cependant quand tu dis "c'est faux", faut-il y inclure aussi le décalage gravitationnel ? N'a-t-il pas un rôle aussi dans l'aspect continu du spectre ?

cordialement

[invité576543]

Pourquoi une étoile tres chaude émettrait toutes les radiations??

Tout objet émet toutes les fréquences, rien de spécial aux étoiles. C'est un effet de la température : rayonnement thermique.

La proportion de l'énergie émise selon les bandes de fréquence change en fonction de la température. À 300 K (à la surface de la Terre) le plus gros de l'énergie du rayonnement thermique est en infra-rouge, et l'énergie dans le visible est négligeable.

À la température de la surface émettrice du Soleil, 5800 K, le plus gros de l'énergie du rayonnement thermique est dans le visible.

Le spectre du rayonnement thermique est continu, pour toute application pratique.

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Le rayonnement qui nous parvient du Soleil est ce rayonnement thermique filtré par les gaz transparents qui entourent le Soleil. Les raies (énergie en moins) correspondent à ce filtrage.

Cordialement,

[invitecb38b3f4]

bonjour,

Merci pour les réponses.
Donc si j'ai bien compris toutes les étoiles (que l'on peut considérer comme des corps noir) émettent un spectre continu en raison du rayonnement thermique entre autres choses (effet Stark, effet cyclotron, Bremsstrahlung etc)
Puis le spectre est ensuite filtré par les particules présentes dans son atmosphere.


Mais, quand vous écrivez:

Tout objet émet toutes les fréquences

vous parlez de tout les objets sans aucune exceptions et à n'importe quelle température?????

Une lampe à vapeur de sodium n'émet pas toute les fréquences.

Pourriez vous être plus clair, s'il vous plait?


Merci d'avance.

[invité576543]

vous parlez de tout les objets sans aucune exceptions et à n'importe quelle température?????

Oui ! En dehors de la zone autour du maximum d'énergie, l'énergie envoyée est négligeable et rapidement non mesurable. Mais la formule de la physique donnant la densité d'énergie en fonction de la fréquence ne s'annule nulle part.

[invité576543]

Puis le spectre est ensuite filtré par les particules présentes dans son atmosphere.

Par les molécules, atomes et ions de son atmosphère.

[invite1b14e8bd]

Bonjour,
Je sais que c'est bête de reprendre le sujet 4 ans plus tard... Mais il semble que le spectre du Soleil ne soit pas continu. Le seul spectre continu d'une étoile, serait sans doute le corps noir de Wien (enfin, il n'existe pas ou n'a pas encore été découvert). Pour le cas de notre chère petite étoile, le Soleil, son spectre retient plusieurs raies noires (par exemple; entre 400-700 nm, on trouve 4 raies noires.), ces raies noires, découvertes par Johann Balmer sont faites de l'atome de l'hydrogène lors de la transition vers le niveau énergétique électrique n=2.

[JPL]

Le spectre solaire est un spectre continu très proche du rayonnement du corps noir. C'est pourquoi on peut en déduire le température de la source. Cela paraît paradoxal mais c'est ainsi. Avant de nous parvenir ce rayonnement traverse la chromosphère où les éléments sont sous forme gazeuse. Ils absorbent certaines longueurs d'onde qui constituent les raies noires de Fraunhofer (et non de Balmer qui sont les raies de l'hydrogène). Il s'agit donc d'une modification secondaire d'un spectre continu. Rien à voir avec un spectre de raies d'émission qui lui, est réellement discontinu.