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Compétences liées aux activités effectuées dans ce sujet Pilier 1] Extraire des informations pertinentes d’un document. Agir selon les consignes données en début de séance. [Pilier 2] Décrire les phénomènes avec le vocabulaire approprié. [Pilier 3] Extraire d’un document papier les informations relatives à un thème de travail. Organisation et gestion des données Traduire des observations. Décrire le comportement d’une grandeur. Utiliser une formule. Présenter et expliquer l’enchaînement des idées. Abordé en classe de onde.

L’activité peut s’étaler sur plusieurs séances. Les différents documents (1, 2 et 3) sont donnés au fur et à mesure de la régression des élèves qui travaillent en petits groupes. Le travail sur tableau n’intervient que dans le document 3 mais on peut aussi donner l’ensemble des documents dans un dossier informatique comportant les photographies et les spectres. Un accès à interne est nécessaire pour la dernière partie. FICHE 2 Texte à distribuer aux élèves La couleur des étoiles : la loi de nie (document 1) Les connaissances en sciences se construisent petit à petit.

C’est souvent l’observation qui permet d’affiner, de préciser une théorie. Contrôle des connaissances. La température T d’un corps peut s’exprimer en Kelvin (K). Elle est liée à la température 0

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en degré écueils (oc) par la relation : T = 0+273,15. Cocher la ou les bonnes réponses. Quel dispositif peut-on utiliser afin d’obtenir un spectre? Un réseau D un CT Un laser 0 un drap U n prisme D Un télescope Des gouttes d’eau 0 De la fumée n e spectre de la lumière blé 0 lumineuse est grande, plus le spectre s’enrichit . Ères les radiations de petites longueurs d’onde ? vers les radiations de grandes longueurs d’onde n Interpréter cette situation. Situation Interprétation possible Une lampe de poche munie d’une pile neuve émet une lumière blanche et intense (le filament au tungstène de l’ampoule est feue à 2700 K). Si la pile est usée (le filament n’est chauffé qu’ 1500 K), la lumière émise est peu intense, elle devient orangée puis rouge.

La couleur des étoiles : la loi de nie (document 2) Un problème de couleurs bateleurs et bellâtres sont deux étoiles appartenant à la constellation d’horion qui est très facilement visible dans le ciel des nuits d’hiver (voir projection). Précédent, les spectres de la lumière émise par ces étoiles ont été faits. Que peut-on remarquer sur ces spectres ? Enfin, nouvelle donnée importante, voici le graphe représentant ‘intensité lumineuse émise en fonction de la longueur d’onde pour des corps de températures différentes.

Quelle est la longueur d’onde correspondant au maximum d’intensité lumineuse à YAK ? Même question pour un corps chauffé à 5000 K. De manière générale, que peut-on dire de la longueur d’onde correspondant au maximum d’intensité lumineuse lorsque la température augmente ? Un corps chaud émet-il toutes les radiations avec la même intensité ? Tracer sur le graphe le domaine correspondant aux radiations visibles. Ces nouvelles données doivent vous permettre de trouver une explication pour la couleur des étoiles.

Dans le tableau ci-dessous, il est donné, pour plusieurs températures en Kelvin, la valeur de la longueur d’onde correspondant au maximum d’émission lumineuse du corps chauffé. Le modèle 4 0 unités. Que remarquez-vous? Après avoir modéliser la courbe, en déduire une relation entre la longueur d’onde rama et l’inverse de la température. La loi de nie donne max = constante avec max en mètre et T en Kelvin. Donner la valeur de la constante. Conclusion Utilisons la loi de nie La température de surface du Soleil est de 5500 K environ.

A l’aide es autres températures données dans le document 2, calculer la longueur d’onde du maximum d’intensité lumineuse pour bateleurs, bellâtres et pour le Soleil. Conclure sur la couleur de ces étoiles. Est-ce conforme aux observations ? Construisent petit à petit. C’est souvent l’observation qui permet d’affiner, de préciser une théorie. Reliée à la température en degré écueils (oc) par la relation : T – Un réseau 0 Un CT n Un laser D Un drap 0 Un prisme 0 un télescope Des gouttes d’eau D De la fumée Le spectre de la lumière blanche. Est continu et s’étale du rouge au violet n initient des raies noires sur un fond coloré û contient des raies colorées sur un fond noir IL contient toutes les couleurs de l’arc-en-ciel D est celui d’une source poliomyélitique n est celui d’une source monopolistique Plus la température de la source lumineuse est grande, plus le spectre s’enrichit 6 0 radiations du visible, la lumière blanche est obtenue à partir de l’ensemble des radiations du visible. Température plus basse : le spectre s’appauvrit en radiations de petites longueurs d’onde, seules les radiations correspondant l’orangé et au rouge persistent. Tissu d’hiver (Voir projection). La température de surface de bateleurs est de 3500 K. La température de surface de bellâtres est de 28000 K. D’après ces données et ce qui a été revu dans le document 1, ces deux étoiles devraient apparaître blanches. Ceci n’est pas cohérent avec l’observation puisque bateleurs est une étoile rouge et bellâtres une étoile bleue. Par petits groupes de recherche, vous devez émettre des hypothèses permettant d’expliquer ces couleurs qui semblent en contradiction avec vos connaissances.

Hypothèses Conséquences sur la couleur de l’étoile raies d’absorption sont bien présentes sur ces spectres (les anodes sur le spectre de bateleurs sont dues à l’oxyde de titane toi). Une des hypothèses du document précédent peut justement être que certaines couleurs sont absorbées et que cela pourrait changer la couleur de l’étoile : on peut alors faire remarquer que dans le cas de bellâtres, les raies absorbées ne correspondent qu’ une toute petite partie du spectre et n’engendrent pas de changement notable sur la couleur de la lumière émise.