Page d'accueil Somaire des articles VERSION IMPRIMABLE O.B.A.F . La spectroscopie
Analyser la lumière qui nous parvient des étoiles, est la seule façon dobtenir des renseignements sur leur état de santé. Pour cela il faut savoir la faire parler : La méthode consiste à prendre de la lumière stellaire, vivante, et de la découper en fine lamelle. Ce nest pas un supplice chinois mais de la spectroscopie. Le procédé nest pas nouveau car, depuis Newton, on sait que la lumière solaire à une composition résultant de la superposition des sept couleurs de larc-en-ciel. En 1814, un physicien allemand, V.Fraunhofer, remarque la présence de raies très sombres dans le spectre continu du soleil. Il mesure leurs positions relatives, à laide dun spectroscope de son invention, et désigne les principales dentre elles par des lettres de lalphabet, encore en usage de nos jours. En 1859, un autre physicien allemand, G. Kirchhoff démontre que ces raies sombres sont caractéristiques des éléments chimiques ; la raie double D du sodium est la plus connue. Un spectroscope, comment ça marche : |
Le principe de fonctionnement est le suivant : On éclaire à laide de la source à étudier une fente étroite ; une première lentille collimatrice rend parallèle le faisceau lumineux tombant sur la face dentrée du prisme, ou du réseau ; après dispersion de la lumière une seconde lentille donne sur un écran une suite dimages juxtaposées de la fente, chacune correspond à une longueur donde. Cette série dimages, les raies, constitue le spectre de la source lumineuse. Exemple : La lumière blanche est décomposée en bandes colorées aux couleurs de larc-en-ciel, cest un spectre continu Un gaz porté à lincandescence donne des raies brillantes de longueurs donde spécifiques, cest un spectre démission dont la disposition des raies est caractéristique de ce gaz. Le même gaz froid interposé devant la source de lumière blanche absorbe certaines des radiations émises par cette source ; à lemplacement des raies brillantes du spectre précédent, on observe des raies sombres. Cest un spectre dabsorption.On a très vite compris que lon avait là un formidable outil dinvestigation pour analyser la composition des étoiles. Grâce à la spectroscopie le premier catalogue stellaire à vu le jour en 1887 à Haward. Complété en 1918 et 1924 ce prodigieux travail regroupe 265 000 étoiles classées en 10 groupes selon leur température de surface, cest à dire suivant leur type spectral. Ces 10 groupes portent comme nom les lettres suivantes : O, B, A, F, G, K, M, R, N, S, donnés dans lordre décroissant de température. Ladjonction dun chiffre 1, 2, 3 permet de définir des sous types ( ainsi le soleil est classé G2 avec ses 5770 °K ). Il est facile de mémoriser cette suite grâce à la phrase suivante : Oh ! Be A Fine Girl, Kiss Me Right Now, Sweetheart ! ( Oh ! sois une gentille fille, embrasse-moi maintenant, chérie ! )
Etoiles O : le spectre présente des raies dhélium ionisé. Température de surface : 35 000 °K exemple delta Ori . Ce sont des étoiles bleues Etoiles B : raies de l hélium neutre et de lhydrogène appelées série de Balmer, ( consulter le précédent cosmos express ) température de surface : 13 000 °K . Exemple Rigel, spica. Couleur bleue également.Etoiles A : raies de Balmer plus intenses, raie K du calcium ionisé. Température de surface : 8 000 °K. Exemple Sirius, Véga. Couleur blanche où bleutée. Etoiles F : Les raies de lhydrogène diminuent au profit des raies dorigine métallique. Température de surface : 6 500 °K. Exemple Procyon. Couleur blanche ou bleutée. Etoiles G : Spectre très riche en raies métalliques. Etoiles de type solaire avec une température de surface denviron 5 500 °K. Exemple : le Soleil, Capella. Couleur jaune. Etoiles K : Raies du calcium et des métaux maximales, les raies de lhydrogène disparaissent. Température de surface : 4 000 °K. Exemple Arcturus, Aldébaran. Ce sont des géantes rouges. Etoiles M : raies intenses des bandes moléculaires et de métaux neutres. Température de surface : 2 600 °K. Exemple : Antarès, Béltegeuse. Ce sont des super- géantes rouges. Etoiles R, N, S : Très peu lumineuses. Raies de bandes moléculaire et de métaux neutres.
La spectroscopie est également utilisée pour disséquer les galaxies, le fin du fin de la méthode est dobtenir des dizaines de spectres de galaxies lointaines simultanément sur un même cliché. |
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