Transcript Nom Contrôle II Exercice I Éléments chimiques et étoile 6

Nom
Contrôle II
Exercice I
Éléments chimiques et étoile
6,5
Voici le spectre de la lumière provenant d’une étoile et les spectres des éléments chimiques A et B
donnés à la même échelle que le premier spectre.
1) Dans le cas du premier spectre :
a. Comment se nomme l’outil physique qui permet de décomposer la lumière ? (0,5)
b. Ce spectre est-il d’émission ou d’absorption ? Quel spectre constitue son fond ? (1)
c. À quoi correspondent les raies noires ? Soyez précis dans votre explication. (1)
2) Pour les spectres des éléments A et B :
a. Ces spectres sont-ils d’émission ou d’absorption ? Comment les nomme-t-on ? (1)
b. À quoi ressembleraient ces spectres s’ils étaient en couleur ? (1)
c. Justifiez la présence ou l’absence de chacun de ces éléments dans l’atmosphère de l’étoile. Soyez
précis dans votre réponse. (2)
Exercice II
4
Voici ci-dessus les spectres de la lumière
1
2
émise par deux morceaux de charbon de bois portés à incandescence.
1) Lequel de ces spectres est celui du charbon le plus chaud ? Justifiez. (1,5)
2) Comment évolue le spectre du charbon lorsque que sa température augmente ? Soyez précis
dans votre réponse. (1)
3) Le spectre du charbon serait-il identique à celui du cuivre à la même température ? Justifiez. (1,5)
Exercice III
Conversion et notation scientifique
Tableau à compléter en respectant le nombre de chiffres significatifs :
a – épaisseur d’un b – épaisseur de la c – taille
Objets
cheveu
Dimensions
a = 70 µm
1) Complétez les
égalités
1 µm =
2) Conversion de la a =
taille en m avec
expression
en
notation scientifique
3) Donnez l’ordre
de grandeur des *
m
membrane cellulaire
acarien *
b = 10 nm
c = 0,2 mm
1 nm =
b=
m
1 mm =
c=
*
4
d’un d – distance SoleilMercure *
d = 58 500 000 km
m
1 km =
d=
m
*
Exercice IV
Distance en année-lumière et en mètre
5,5
En l’an 1054, plusieurs astronomes ont observé une nouvelle zone très
brillante dans le ciel qui correspondait à l’explosion d’une étoile. Aujourd‘hui, au
même endroit, s’étend la nébuleuse du crabe située à 6,300.102 années de
lumière de la Terre.
1) La lumière de cette nébuleuse que nous recevons sur Terre à un instant t
est-elle la même celle émise par la nébuleuse au même instant ? Justifiez. (1)
2) a. En quelle année a eu lieu réellement l’explosion ? Justifiez par un calcul. (1)
b. Présentez la donnée correspondant à la distance en années de lumière. (0,5)
c. Exprimez et calculez cette distance en m. Donnée : 1 a.l. = 9,46.1015 m (1,5)
3) 960 ans ou 3,03.1010 s se sont écoulés depuis l’explosion. Exprimez et calculez la distance
correspondante parcourue par la lumière. Donnée : c = 3,00.108 m.s-1 (1,5)
Correction du contrôle II
Exercice I Compétences dans la fiche de révision :
- savoir identifier les différents spectres (spectres d’émission continu ou de raies, spectres
d’absorption à bandes ou à raies), les décrire et les exploiter
- savoir dans quelles conditions expérimentales ils sont obtenus
- savoir d’un élément chimique ne peut absorber que les radiations qu’il émet ce qui permet de
constituer des cartes d’identité et d’identifier par comparaison les éléments chimiques constituant une
enveloppe gazeuse par exemple
1) a. On utilise un prisme ou un réseau.
b. C’est un spectre d’absorption dont le fond est un spectre de la lumière blanche.
c. Les raies noires correspondent à des radiations qui ont été absorbées par l’atmosphère de l’étoile.
2) a. Ce sont des spectres d’émission de raies.
b. Ils présentent un fond noir avec des raies colorées
c. Un élément chimique absorbe et émet les mêmes raies. Dans le spectre d’absorption, les raies
noires doivent correspondre à celles des éléments chimiques absorbées par l’atmosphère de l’étoile.
Par comparaison des positions des raies noires et de celles colorées des spectres d’émission, on en
déduit que l’atmosphère de l’étoile contient l’élément A (toutes les raies concordent), mais pas B.
Exercice II Compétences dans la fiche de révision :
- savoir que le spectre émis par un corps chaud s’enrichit de radiations en partant des rouges
jusqu’aux violettes au fur et à mesure que sa température augmente déplaçant la couleur de la
lumière émise du rouage vers le blanc
1) Plus un corps est chaud, plus il émet des radiations nombreuses et plus son spectre est étendu.
C’est le cas du spectre 2.
2) Si T augmente, le spectre va continuer à s’enrichir de radiations en allant du rouge vers le violet.
3) La couleur de la lumière émise par un corps à haute température ne dépend que de sa
température et non de sa nature donc il sera identique pour le charbon et le cuivre
Exercice III Compétences dans la fiche de révision :
- connaître ses préfixes et la puissance de dix correspondante du mètre
- être capable de convertir en mètre toute grandeur exprimée avec les préfixes ou en puissance, et
inversement
- connaître la définition d’un ordre de grandeur et savoir trouver celui d’une grandeur
Dimensions
70 µm
10 nm
0,2 mm
58 500 000 km
-6
-9
-3
1)
1 µm = 10 m
1 nm = 10 m
1 mm = 10 m
1 km =103 m
-5
-8
-4
2)
7,0.10 m
1,0.10 m
2.10 m
5,8500000.1010 m
3)
10-4 m
1011 m
Exercice IV Compétences dans la fiche de révision :
- savoir que tout résultat doit être exprimé en notation scientifique avec le bon nombre de chiffres
significatifs
- savoir calculer la valeur d’une année-lumière
- savoir convertir une distance en m ou en km en a.l. et inversement
- connaître la valeur et la signification de l’année lumière
- connaître et savoir utiliser les relations c = d / t, d = c x t, t = d / c
1) La lumière ne se propage pas de façon instantanée sur de grandes distances. Celle de la nébuleuse
met 6,3.103 ans pour nous parvenir et nous voyons donc la lumière émise par la nébuleuse avec
6,3.103 ans de retard.
2) a. 1054 – 6300 = - 5246 ans avant JC
b. d(a.l.) = 6,3.103 années
c. d(m) = d(a.l.) x 1 a.l.(m) = 6,3.103 x 9,46.1015 = 6,0.1019 m
3) D = c x t = 3,00.108 x 3,03.1010 = 9,0.1018 m