température de surface des étoiles

La température de surface des étoiles

La question de la température du Soleil est restée pour ainsi dire sans solution pendant de nombreuses années. Au XXième siècle, l’analyse des spectres a permis de résoudre cette énigme.Comment détermine-t-on la température de surface d’une étoile, par exemple le Soleil, grâce à son profil spectral ?

Le spectre émis par un corps chaud et condensé est un spectre continu et polychromatique.

Rappels

Quand la température de surface du corps augmente, le spectre devient plus lumineux et s'enrichit vers le violet.

Rappels

Les domaines du spectre électromagnétique

La lumière se propage sous forme d’ondes électromagnétiques. Le spectre de la lumière visible se limite, pour les humains, aux longueurs d’onde comprises entre 400 et 700nm.

Index

Doc.1 Quelques repères historiques Doc.2 Le spectre du rayonnement solaire Doc.3 Profil spectral et température Doc.4 La loi de Wien

Questions

Doc.1 Quelques repères historiques

Doc.2 Le spectre du rayonnement solaire

Le Soleil peut être assimilé à un corps noir car l’énergie émise par sa surface est négligeable devant l’énergie emmagasinée en son sein

Doc.3 Profil spectral et température

Une simulation permet de déterminer le profil spectral d’émission d’un corps noir à différentes températures. λ max et T sont reliées par une relation mathématique

Doc.4 La loi de Wien

Questions

1. Qu'apelle-t-on un corps noir?2. Pourquoi peut-on assimiler le Soleil à un corps noir? 3. Proposer une démarche pour déterminer la température de surface du Soleil. 4. Tracer le graphique montrant l'évolution de λmax en fonction de 1/T. 5. Montrer que λ max et 1/T sont des grandeurs proportionnelles et vérifier la loi de Wien. 6. A partir des résultats précédents, déterminer la température de surface du Soleil. 7. La température déterminée expérimentalement est 5 778 K. Critiquer le résultat obtenu.

Vocabulaire

- Profil spectral d’un corps chaud : graphique représentant la puissance rayonnée en fonction de la longueur d’onde de ces radiations. - λmax : longueur d’onde de la radiation la plus intense

Ecart relatif

Ecart relatif