Module 3 : Concepts physiques de base

Question 1

Quelles sont les 4 forces universelles ?

Answer 1

• Gravitation : longue portée (presqu’infinie), mais faible et s’additionne toujours
• Électromagnétique : longue portée, entre charges, attraction (signes différents) ou répulsion (signes pareils)
• Forte : très faible portée (uniquement dans noyau atomique), toujours attractive (neutrons et protons)
• Faible : très très très faible portée, entre autres la désintégration radioactive d’éléments chimiques

Question 2

À quel moment il y a une absorption d’énergie ?

Answer 2

Si l’électron passe d’un niveau d’énergie plus grand vers un plus, il y aura alors de l’énergie libérée sous forme de rayonnement.

Question 3

Est-ce que l’état dépend de la température ?

Answer 3

Oui, une grande température donne une vitesse plus élevée et donc un état plus excité

Question 4

Qu’elle est la nature de la lumière ?

Answer 4

Dualité entre une onde et une particule

Question 5

Qu’est-ce qui est proportionnel à l’énergie lumineuse ?

Answer 5

La fréquence (+ la fréquence augmente, + le nombre d’oscillations augmente, + l’énergie augmente)

Question 6

Qu’est-ce qu’un corps noir ?

Answer 6

Un absorbeur d’énergie, il ne réfléchie pas la lumière incidente

Question 7

Quelles sont les 2 lois du rayonnement d’un corps noir ?

Answer 7

• Position du pic d’émissivité = 2,9 x 10^-3 / T (donc si la longueur d’onde est + basse (ou la fréquence + haute), la température est + grande)
• Luminosité surfacique : I=cte31 T^4 (W/m^2)

Question 8

Quelles sont les différences entre les spectres d’absorption et d’émission ?

Answer 8

• Émission : électron descend de niveau, le spectre est noir avec des lignes de couleurs
• Absorption : électron monte de niveau, le spectre est coloré avec des lignes noires (ex. : lumière solaire)

Question 9

Quelles sont les différences entre la luminosité et la brillance (intensité) d’une étoile ?

Answer 9

• Luminosité : propriété intrinsèque qui dépend de la température de surface (loi de Stefan-Botlzman), à luminosité égale, l’intensité est inversement proportionnel à la luminosité
• Brillance : dépend de la distance et de la luminosité (I = L / 4piD^2)

Question 10

Qu’est-ce que la magnitude apparente (m) et la magnitude absolue (M) ?

Answer 10

• m (apparente) = rapport d’intensité
• M (absolue) = rapport de luminosité
  Étoile de faible intensité/luminosité à une plus grande valeur de m/M (échelle inversée)

Question 11

Quelle est la magnitude apparente du Soleil ?

Answer 11

-26,83

Question 12

Quel type de raie sera émis si la surface d’une étoile est plus froide que l’intérieur ?

Answer 12

Raies d’absorption

Question 13

Quelles infos peut on obtenir d’une analyse spectrale ?

Answer 13

• Type et abondance d’élément
• Température
• Vitesse radiale de rotation

Question 14

Quel est le lien entre l’effet Doppler et l’astronomie ?

Answer 14

L’effet Doppler est causé par la vitesse d’une étoile par rapport à nous, les fréquences sont aigües ou graves selon la compression ou l’étirement de la longueur d’onde

Question 15

Qu’est-ce que le facteur Doppler ?

Answer 15

• FD = longueur d’onde observée / longueur d’onde normale
• Si FD < 1 = décalage vers le bleu
• Si FD > 1 = décalage vers le rouge

Question 16

Que se passe-t-il si une étoile s’éloigne ?

Answer 16

• Vitesse relative +
• Raies déplacées vers les longueurs d’ondes rouges soit les plus grandes (étirement)

Question 17

Que se passe-t-il si une étoile s’approche ?

Answer 17

• Vitesse relative -
• Raies déplacées vers les longueurs d’ondes bleues soit les plus petites (compression)

Question 18

Que se passe-t-il avec les longueurs d’onde d’une étoile en rotation ?

Answer 18

• Si l’étoile tourne dans le sens des aiguilles d’une montre, les longueurs d’onde rouge seront celles du bas puisque c’est cette partie de l’étoile qui s’éloigne de l’observateur
• Si une étoile tourne plus vite qu’une autre, ses longueurs d’onde seront plus petites

Question 19

Si on approche un proton au noyau d’un atome pour créer un atome stable, qu’est-ce que cela va donner ?

Answer 19

Un élément différent de charge positive

Question 20

Pourquoi les ondes électromagnétiques diffèrent des ondes sonores ?

Answer 20

Elles peuvent voyager dans le vide

Question 21

Comparées aux ondes visibles, comment se comportent les ondes radios ?

Answer 21

Une plus petite énergie et une longueur d’onde plus grande

Question 22

Quel(s) genre(s) de raies présente un solide chaud entouré d’un gaz froid ?

Answer 22

À la fois des raies d’absorption et un spectre continu

Question 23

Qu’est-ce qui cause un décalage Doppler dans la lumière provenant d’une étoile ?

Answer 23

La vitesse de l’étoile par rapport à nous ?

Question 24

Qu’est-ce qui augmente quand l’on passe des ondes radios aux rayons gamma ?

Answer 24

La fréquence et l’énergie

Question 25

Quel est le type de spectre émis par le Soleil ?

Answer 25

Spectre d’absorption