Flashcards : Spectroscopie stellaire — 52 cartes

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1Question

Sous quelle forme se présente principalement la matière visible de l’Univers ?

Réponse

Sous forme d’étoiles et de grands nuages de gaz et de poussières regroupés en galaxies.

2Question

Quelles formes peuvent prendre les galaxies ?

Réponse

Elles peuvent être spirales, elliptiques ou irrégulières.

3Question

Combien d’étoiles rassemble environ une galaxie ?

Réponse

Environ 101310^{13} à 101410^{14} étoiles.

4Question

Quels domaines du rayonnement utilisent les observations astronomiques ?

Réponse

Le visible, la radio, l’infrarouge, les rayons X et les rayons gamma.

5Question

Qu'a fait Newton en 1666 concernant la lumière blanche ?

Réponse

Il a décomposé la lumière blanche en un spectre continu.

6Question

Quelle expérience Thomas Young a-t-il réalisé en 1801 ?

Réponse

Il a montré que la lumière se propage comme une onde.

7Question

Qu'est-ce que la dispersion en optique ?

Réponse

La dispersion est la décomposition de la lumière par réfraction différentielle.

8Question

Pourquoi l'indice de réfraction dépend-il de la longueur d'onde ?

Réponse

Parce que l'indice de réfraction varie selon la longueur d'onde.

9Question

Qu'est-ce qu'un spectre continu émis par un corps chaud ?

Réponse

Un spectre continu d'origine thermique dépendant uniquement de sa température.

10Question

Que se passe-t-il quand la température de surface augmente ?

Réponse

Le spectre continu devient plus lumineux et s'enrichit vers le violet.

11Question

Quelles longueurs d'onde contient le spectre visible d'un filament blanc ?

Réponse

Entre 400 et 800 nm.

12Question

Quelle radiation un filament rouge n'émet-il pas ?

Réponse

Des radiations inférieures à 600 nm.

13Question

Quel type de rayonnement émet un corps humain à 37 °C ?

Réponse

Un rayonnement infrarouge invisible pour l'œil.

14Question

Quelle formule donne la longueur d'onde maximale d'un corps noir ?

Réponse

λmax=2,898×103T\lambda_{\max}=\frac{2{,}898\times10^{-3}}{T}

15Question

Comment calcule-t-on la température absolue à partir de λmax\lambda_{\max} ?

Réponse

T=BλmaxT=\frac{B}{\lambda_{\max}}

16Question

Comment obtient-on la température en degrés Celsius depuis la température en kelvins ?

Réponse

En soustrayant 273,15 à la température en kelvins.

17Question

Quelle est la longueur d'onde maximale de Bételgeuse ?

Réponse

826 nm

18Question

Quelle est la température de surface approximative du Soleil ?

Réponse

Environ 5500 °C

19Question

Quelle est la couleur observée de Bételgeuse ?

Réponse

Orangée-rouge

20Question

Quelle est la couleur observée du Soleil ?

Réponse

Jaune

21Question

Quelle est la couleur observée de Bellatrix ?

Réponse

Bleutée

22Question

Quelles classes spectrales stellaires correspondent à des températures décroissantes ?

Réponse

Les classes O, B, A, F, G, K et M.

23Question

Quelle couleur correspond à la classe spectrale O ?

Réponse

La couleur bleue.

24Question

Quelle température caractérise la classe spectrale M ?

Réponse

Une température inférieure à 3 500 K.

25Question

Que regroupe la séquence principale dans l'évolution stellaire ?

Réponse

Les étoiles en phase stable de leur existence.

26Question

Quelle est la luminosité des géantes et supergéantes ?

Réponse

Elles sont très lumineuses.

27Question

Quelles sont les caractéristiques des naines blanches ?

Réponse

Peu lumineuses, extrêmement denses et se refroidissent progressivement.

28Question

Qu'est-ce qu'un réseau de diffraction ?

Réponse

Un dispositif optique avec des fentes ou rayures parallèles régulièrement espacées.

29Question

Qu'appelle-t-on le pas du réseau ?

Réponse

L'espacement régulier entre deux traits consécutifs.

30Question

Quelle formule relie le pas du réseau et le nombre de traits par mètre ?

Réponse

a=1na=\frac{1}{n} où n est le nombre de traits par mètre.

31Question

Quelle est la formule de la différence de marche entre deux rayons diffractés ?

Réponse

d=a(sinrsini)d=a\left(\sin r - \sin i\right)

32Question

Quand les interférences sont-elles constructives dans un réseau ?

Réponse

Quand la différence de marche est un multiple entier de la longueur d'onde.

33Question

Quelle est la condition mathématique des interférences constructives ?

Réponse

a(sinrsini)=kλa(\sin r - \sin i) = k\lambda avec k entier.

34Question

Que se passe-t-il aux électrons dans un gaz à basse pression sous décharge électrique ?

Réponse

Ils absorbent de l’énergie et passent vers une orbitale plus éloignée.

35Question

Que font les électrons après excitation dans un gaz à basse pression ?

Réponse

Ils reviennent vers une orbitale proche en émettant un photon.

36Question

Qu'est-ce qu'un spectre de raies d’émission ?

Réponse

Un spectre discontinu de raies monochromatiques émises par un gaz chaud à basse pression.

37Question

De quoi dépend le nombre et la position des raies dans un spectre d’émission ?

Réponse

De la nature du gaz excité.

38Question

Un gaz donné possède-t-il toujours le même spectre d’émission ?

Réponse

Oui, il possède toujours le même spectre d’émission.

39Question

Qu'est-ce qu'un spectre d’absorption produit par un gaz à basse pression et basse température ?

Réponse

Un spectre de raies noires sur un fond coloré traversé par une lumière blanche.

40Question

Quelle partie d'une étoile émet un spectre continu ?

Réponse

La photosphère émet un spectre continu.

41Question

Qu'impose la chromosphère sur la lumière avant qu'elle quitte l'étoile ?

Réponse

Elle absorbe certaines radiations créant des raies d'absorption.

42Question

Que permet de déterminer l'analyse des raies d'absorption ?

Réponse

La composition chimique de la chromosphère et de la nébuleuse d'origine.

43Question

Quelles raies sont identifiées dans le spectre de Rigel ?

Réponse

Celles de l'hydrogène, de l'hélium, du magnésium et de l'ion Mg+.

44Question

Quelle est la première étape de l'étalonnage du spectre de Rigel ?

Réponse

Mesurer les distances des raies d'argon depuis la raie à 420 nm.

45Question

Que fait-on après avoir mesuré les distances des raies d'argon dans l'étalonnage ?

Réponse

On relie ces distances aux longueurs d'onde connues.

46Question

Comment utilise-t-on la droite d'étalonnage dans l'étude du spectre de Rigel ?

Réponse

Pour identifier les raies stellaires.

47Question

Qu'est-ce que le décalage vers le rouge en astronomie ?

Réponse

C'est le déplacement des raies spectrales vers les grandes longueurs d’onde.

48Question

Quelle preuve initiale a fourni le décalage vers le rouge selon Hubble ?

Réponse

Il a prouvé l’expansion de l’Univers et le modèle du Big Bang.

49Question

Sur quoi repose la détection spectroscopique d’une exoplanète ?

Réponse

Sur la mesure répétée d’oscillations périodiques des raies stellaires.

50Question

Comment sont interprétées les oscillations périodiques des raies stellaires ?

Réponse

Par l’effet Doppler comme le mouvement de l’étoile autour du centre de masse.

51Question

Quelle annonce la NASA a-t-elle faite le 22 février 2017 ?

Réponse

Le système TRAPPIST-1 comporte sept planètes telluriques, dont trois en zone habitable.

52Question

Quelle découverte Nature a-t-elle annoncée en avril 2017 ?

Réponse

L’exoplanète LHS 1140b, à 40 années-lumière, en zone habitable et sept fois la masse de la Terre.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 27 questions sur Spectroscopie stellaire.

1. Sous quelle forme la matière visible de l’Univers est-elle principalement organisée ?

2. Quelle caractéristique décrit correctement les galaxies ?

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