Activité - La temperature du soleil 2024

Chapitre IV: Le rayonnement solaire Activité 1

Votre mission :

Déterminer la température du soleil

1. La dispersion de la lumière

2. Etoiles froides ou chaudes ?

3. La loi de Wien

4. Application au soleil

1. La dispersion de la lumière

1. QCM pour tester vos connaissances

2. Facultatif : Vidéo à visualiser pour se rafraichir les idées si besoin

Sous-titre

Petit rappel sur la frise des ondes électromagnétiques

Le code secret pour accéder à la suite est l'adjectif qui signifie qu'une lumière est composée de plusieurs couleurs

???...Revoir la vidéo

Mot de passe (en majuscule) :

Introduire le mot de passe

2. Etoiles froides ou chaudes ?

1. Documents à consulter

2. QCM

3. Prêts pour le code secret ?

2. Etoiles froides ou chaudes ?

Rappel : le spectre électromagnétique ?

2. Etoiles froides ou chaudes ?

Document: Température de surface d'une étoile, couleur de l'étoile et spectre associé.

Interprétation :

Recopier sur votre compte-rendu en complétant :

Plus la température de surface d'une étoile est élevée, plus le spectre de la lumière émise est riche en radiations de couleur .................... et pauvre en radiations de couleur................

2. Etoiles froides ou chaudes ?

Visualiser l'animation suivante pour voir l'influence de la température de la source sur le profil spectral. (Attention : bien suivre les étapes 1-2-3 décrites ci-dessous)

couleur de l'étoile

Intensité lumineuse

1. Modifier la température du corps noir.

3.Zoomer/dézoomer sur l'ordonnée pour adapter l'échelle à la courbe

2. Observer simulanément l'influence de la température sur la couleur de l'étoile et sur la courbe : intensités des différentes couleurs du spectre.

Cette température s'exprime en Kelvin (K) : T(K) = T(°C) + 273

2. Etoiles froides ou chaudes ?

On retiendra :

Recopier sur votre compte-rendu en complétant :

Plus la température de surface d'une étoile est élevée, plus le pic d'intensité lumineuse se décale vers les .................................. longueurs d'ondes.

2. Etoiles froides ou chaudes ?

Question 1 : cochez l'affirmation juste.

2. Etoiles froides ou chaudes ?

Question 2 : cochez l'affirmation juste.

2. Etoiles froides ou chaudes ?

Question 2 : Cocher la ou les affirmation(s) juste(s).

Aide : revoir l'animation

2. Etoiles froides ou chaudes ?

Question 4 : Cochez la ou les affirmations justes.

Aide : revoir l'animation

...Observez bien les étoiles suivantes :

Le code secret pour accéder à la suite est la succession des initiales des étoiles classées de la plus chaude à la moins chaude...

Retour au début du 2. Etoiles froides ou étoiles chaudes

Mot de passe (en majuscule) :

Introduire le mot de passe

3. La loi de Wien

1. Enoncé de la loi de Wien

2. QCM

3. Prêts pour le code secret ?

3. La loi de Wien

La loi de Wien donne la relation entre la température de la source et la longueur d'onde du pic d'intensité lumineuse :

A rédiger sur votre C.R :

Effectuer les calculs permettant de vérifier la loi de Wien pour chaque exemple ci-contre. Attention aux unités

Prêts pour le QCM ?

3. La loi de Wien

Question 1 : cochez la bonne proposition.

3. La loi de Wien

Question 2 : cochez les bonnes propositions.

3. La loi de Wien

Question 3 : cochez la bonne proposition.

Besoin de revoir la loi de Wien ?

Une étoile a pour longueur d'onde d'intensité lumineuse maximale λmax = 145 nm. La température de surface de cette étoile (arrondie à l'unité) calculée avec la loi de Wien est le code secret pour accéder à la suite !

(Calculs à rédiger sur votre compte-rendu)

Revoir la loi de Wien

Retour au début du 3. Loi de Wien

Mot de passe (en majuscule) :

Introduire le mot de passe

4. La température du soleil

Vous avez désormais toutes les connaissances pour déterminer la température de la surface du Soleil à partir du spectre de la lumière du Soleil...

4. La température du soleil

4. La température du soleil

Questions (à rédiger) : 1. A l'aide de la vidéo, expliquer l’existence de pics vers le bas dans le profil spectral du soleil. 2. Utiliser le profil spectral et la loi de Wien pour déterminer la température du soleil. Détailler votre raisonnement.

4. La température du soleil

Le code secret pour terminer l'activité est la valeur trouvée précédemment pour la température (en Kelvin) du soleil.

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