La classification périodique des éléments/Exercices/Identification d'entités chimiques dans l'atmosphère du Soleil

Dès 1814, le physicien allemand Fraunhofer remarque la présence des raies noires dans le spectre du Soleil. Kirchoff mesure la longueur d'onde de plusieurs milliers de ces raies et montre qu'elles coïncident avec celles émises par diverses entités chimiques : hydrogène, calcium, cuivre, fer, zinc… Il publie en 1861 le premier atlas du Système solaire.

Le document ci-contre représente :

1. Spectre d'absorption de la chromosphère du Soleil.
2. Spectre d'émission de l'argon

1. 0,4 mm
2. 0,8 mm
3. 26 mm
4. 42 mm
5. 64 mm
6. 65 mm
7. 101 mm
8. 127 mm
9. 135 mm
10. 140 mm
11. 144 mm
12. 168 mm
13. 181 mm
14. 190 mm
15. 195 mm

Étude du spectre de l'argon

Longueur d'onde λ en nm	404	430	451	470	519	545
Distance L en mm	17	52	80	106	171	206

Étude du spectre du Soleil

Longueur d'onde en (nm) de certaines raies caractéristiques de quelques entités chimiques

	Longueur d'onde (nm)
H	656,3	486,1	434	410
Na	589	589,6
Mg	470,3	516,7
Ca	422,7	458,2	526,2	527
Ca2+	396,8
Fe	438,3	489,1	491,9	495,7	532,8	537,1	539,7
Ti	466,8	469,1	498,2
Mn	403,6
Ni	508

1. Réaliser un tableau de quatre lignes avec :
   • numéro de la raie solaire
   • distance entre la raie de 390 nm et les raies solaires (mm)
   • longueur d'onde de la raie solaire (nm)
   • élément chimique
2. Remplir les deux premièes lignes du tableau
3. Tracer le graphique donnant λ en fonction de L pour les raies d'émission de l'argon.
4. En déduire les longueurs d'onde des raies d'absorption du specture du Soleil et remplir la ligne du tableau correspondante.
5. À partir des données figurant, associer à chaque raie d'absorption l'entité chimique qui lui correspond. Remplir la dernière ligne du tableau.

Solution

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