II)Température à la surface d'une éetoile

1) Relation couleur d’une étoile et température :

 

 

On peut en effet grâce à la couleur d’une étoile donner une approximation de sa température de surface (celle de la photosphère).

D’après la 1ère partie un corps fortement chauffé change de couleur suivant sa température. (Ex : avec le clou de fer)

 

 

Juste en analysant le fond continu du spectre d’une étoile, on peut déjà affirmer si elle est chaude ou froide car l’étendu de ce spectre est d’autant plus grande du coté des radiations bleues que la température est élevée.

 

 

La couleur des étoiles nous renseigne sur leur température, car l’émission de lumière est d’origine thermique.

Une étoile jaune est approximativement à la température du soleil, soit 6000K environ, alors qu’une étoile bleue est plus chaude, une étoile blanche un peu plus chaude et une étoile rouge est froide.

 

Exemple :

 

Betelgeuse

 

Sirius

 

Remarque : On dit que le rouge est une couleur chaude et le bleu une couleur froide. Mais ATTENTION une étoile rouge est plus froide qu’une étoile bleue.

 

 

 

 

2) Loi de Wien :

 

Quand on déplace un fluxmètre le long d’un spectre lumineux obtenu, on peut mesurer avec précision la répartition de l’intensité lumineuse en fonction de la longueur d’onde :

 

On remarque graphiquement que la courbe d’émission lumineuse présente un maximum pour une longueur d’onde λmax qui dépend de la température.

Un corps chauffé émet beaucoup plus de lumière pour des longueurs d’ondes voisines de λmax que pour les autres longueurs d’onde.

 

On

La loi de Wien relie cette longueur λmax (correspondant au maximum d'émission lumineuse du spectre de l'étoile)  à la température T qu’on peut ainsi déterminer :

 

lm.T = A

Avec A = 2900 ìm.K (A est une constante)

lm (qui était en nm et qu’il faut convertir en en ìm)

Et T en kelvin (K) : T (K) = T (°C) + 273

Remarque : plus λmax se situe vers les courtes longueurs d’onde plus la température augmente.

2.1APPLICATION A L’ASTROPHYSIQUE:

 

 

Il est donc possible grâce à la loi de Wien de déterminer la température d’une étoile.

 

Il  suffit de trouver à laide du spectre obtenu la longueur d’onde à laquelle l’intensité lumineuse de l’étoile est maximale et d’appliquer la loi de Wien qui relie cette longueur d’onde à la température.

 

Notons quand même un détail. La température ainsi calculée est celle qui règne, dans les couches superficielles de l’étoile, plus précisément de la photosphère puisque c’est de là que provient le rayonnement que nous pouvons analyser.

La température à l’intérieur de l’étoile n’est quant à elle pas directement mesurable. Il n’est possible de l’estimer qu’à l’aide de modèles théoriques.

 

 

 

 

 

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