Spectres et composition chimique du Soleil

Summary

Ce script explique comment la lumière blanche est en réalité un mélange de couleurs et comment la spectroscopie a révolutionné notre compréhension des étoiles, en particulier du Soleil. En utilisant un prisme, on peut décomposer la lumière pour obtenir des spectres continus ou d'émission, qui révèlent les propriétés des gaz ou des corps incandescents. Le spectre solaire, avec ses raies sombres de Fraunhofer, suggère l'absorption par des gaz, et les variations observées en fonction de la hauteur du Soleil démontrent que l'atmosphère terrestre n'est pas la seule cause. La spectroscopie permet d'identifier une quarantaine d'éléments chimiques dans l'atmosphère solaire, comme l'hydrogène et l'hélium.

Takeaways

• 🌈 Isaac Newton a découvert que la lumière blanche est composée de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel.
• 🔬 L'invention de la spectroscopie a permis d'obtenir des informations sur une source lumineuse en décomposant sa lumière.
• 💡 Le spectre continu est produit par des corps solides, liquides ou gaz à haute température et pression.
• 🌌 Un spectre d'émission est formé de traits colorés sur fond noir et est caractéristique d'un élément chimique donné.
• 🔍 Le spectre obtenu en interposant un gaz entre une lampe et un prisme est un spectre d'absorption, formé de traits sombres sur fond coloré.
• 🌞 Le spectre solaire semble continu, mais en réalité, il est composé de centaines de traits sombres, appelés raies de Fraunhofer.
• 🌍 L'atmosphère terrestre n'est pas responsable de tous les traits du spectre solaire, seulement de ceux dont l'intensité varie avec la hauteur du soleil, appelés raies telluriques.
• 🌏 Les autres traits d'absorption proviennent d'une atmosphère entourant le soleil.
• 🔬 La composition des gaz de l'atmosphère solaire peut être déterminée en comparant les raies de Fraunhofer avec les spectres d'émission des éléments chimiques étudiés en laboratoire.
• 🌟 Il existe une quarantaine d'éléments chimiques dans l'atmosphère solaire, tels que l'hydrogène, l'hélium, l'azote et le calcium.

Q & A

Quels sont les travaux d'Isaac Newton qui nous aident à comprendre la lumière?

Isaac Newton a découvert que la lumière blanche est composée de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel, ce qui a été fondamental pour la compréhension de la lumière.

Quelle est la spectroscopie et à quoi sert-elle?

La spectroscopie est une méthode qui permet d'obtenir des informations sur une source en décomposant sa lumière, ce qui est à l'origine de la plupart de nos connaissances sur le soleil.

Comment se forme le spectre continu?

Le spectre continu est produit par les corps solides ou liquides portés à incandescence ou par les gaz à très haute pression et température.

Quel est le spectre obtenu lorsqu'un gaz est excité par une décharge électrique?

Un gaz sous faible pression excité par une décharge électrique produit un spectre d'émission, qui est caractéristique de l'élément chimique constituant le gaz.

Que signifient les raies sombres sur un spectre?

Les raies sombres sur un spectre, également appelées raies de Fraunhofer, sont dues à l'absorption de la lumière par les gaz.

Comment la position du soleil dans le ciel peut-elle affecter l'intensité des raies d'absorption?

Lorsque le soleil est au zénith, les rayons lumineux traversent moins d'atmosphère que lorsqu'il est à l'horizon, donc on s'attend à ce que les raies d'absorption soient moins intenses au zénith.

Quels sont les résultats de l'observation des raies d'absorption du spectre solaire au zénith?

La majorité des raies d'absorption ne sont pas affectées par la position du soleil, ce qui prouve que l'atmosphère terrestre n'est pas responsable de toutes les raies du spectre solaire.

Quels sont les raies d'absorption qui varient avec la hauteur du soleil?

Les raies d'absorption qui varient avec la hauteur du soleil sont appelées raies telluriques et sont dues à l'absorption par l'atmosphère terrestre.

Quelle est la différence entre la partie gazeuse du soleil et son atmosphère?

La partie gazeuse du soleil, très chaude, est responsable de la partie continue du spectre, tandis que son atmosphère est responsable de la majorité des raies d'absorption.

Comment peut-on déterminer la composition des gaz dans l'atmosphère solaire?

En étudiant le spectre solaire en laboratoire et en comparant les raies d'absorption avec les raies d'émission des éléments chimiques connus, il est possible de déterminer les éléments chimiques présents dans l'atmosphère du soleil.

Quels sont les éléments chimiques trouvés dans l'atmosphère solaire?

Il existe dans l'atmosphère du soleil une quarantaine d'éléments chimiques, dont l'hydrogène, l'hélium, l'azote et le calcium.