Exercice n° 12 p.75
a) Un gaz excité (sous faible pression) peut émettre un rayonnement lumineux dont le spectre est constitué de raies d'émission.
Or dans la nébuleuse, il y a du gaz sous faible pression, excité par la proximité d'une étoile chaude.
La nébuleuse peut donc être la source d'un rayonnement lumineux donc le spectre est un spectre d'émission.
b) La nébuleuse contenant principalement le gaz hydrogène, les raies présentes dans le spectre d'émission sont celles de l'élément hydrogène.
D'après le tableau de la page 69, les 4 raies du spectre de l'hydrogène sont les suivantes :
λ = 410,3 nm (violet)
λ = 434,2 nm (bleu)
λ = 486,1 nm (bleu)
λ = 656,3 nm (rouge)
L'ensemble donne une couleur rouge violacé.
c) Si la lumière de l'étoile nous parvenait après avoir traversé la nébuleuse composé principalement de gaz hydrogène, son spectre présenterait les raies d'absorption de l'hydrogène.
d) Quand un gaz absorbe des rayonnements lumineux, cela se traduit par des raies d'absorption dans le spectre de la lumière reçue.
Les atomes ayant absorbé de la lumière, réémettent celle-ci dans n'importe quelle direction.
Seule une toute petite partie de cette énergie sera donc émise dans la direction où s'est produit l'absorption.
Remarque : les raies d'absorption ne sont donc pas complètement noires, mais elles apparaissent très sombres par rapport au reste du spectre lumineux.
Pour prolonger cet exercice, voici quelques documents intéressants :
Un dossier du CEA sur le soleil (5 pages);
une photo du spectre d'absorption du soleil obtenu au Jungfraujoch (3600 m) par Delbouille et al.
et un article : Que nous apprend la lumière sur la structure et la composition de l'étoile Markab ?