PHYSIQUE Cours - Classe de terminale S

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Observer - Terminale S
Chapitre 1: Ondes et particules

Les rayonnements dans l'univers

Qu'est-ce qu'un rayonnement ?
Un rayonnement est constitué des ondes ainsi que des particules émises par une source.

Le rayonnement d'une étoile
Le rayonnement d'une étoile ( comme le Soleil ) est constitué de l'ensemble des ondes électromagnétiques produites ( visible, infrarouge, ultraviolet etc ) mais aussi de toute les particules projetées dans l'espace qui constituent le vent stellaire ( vent solaire pour le Soleil ).
Remarque: on peut également considérer que les rayonnements électromagnétiques sont constitués de particules appelées photons.

Le vent stellaire
Il est composé de neutrinos ( particules inoffensives qui interagissent très peu avec les autres matières ) mais surtout de particules chargées comme des électrons, des protons et des particules alpha ( noyaux d'hélium ).

Le rayonnement électromagnétique des étoiles
La lumière émises par les étoiles possède un spectre continue c'est à dire que toute les longueurs d'onde existant y figurent. Cependant les longueurs d'onde ne sont pas réparties de manière uniforme: il existe un intervalle pour lequel l'émission de rayonnement électromagnétique est maximum. Ce maximum est situé dans la zone visible du spectre mais il peut être plus ou moins décalé vers les infrarouges ou les ultraviolets selon la taille de l'étoile et selon son age.

Les différentes sources de rayonnement dans l'univers
- Les étoiles
Ce sont les principales sources de rayonnement qui émettent principalement des rayonnements visibles et proches du visible ( infrarouges et ultraviolets )
- Les supernovas
Une supernova correspond à l'explosion d'une étoile en fin de vie et emet des rayonnements très énergétiques tels que les rayons gamma et rayons X.
- Les pulsars
Ce sont des étoiles à neutrons en rotation qui résultent d'une supernova et peuvent émettrent des rayons X et des ondes radios.
- Les nébuleuses
Ces nuages de gaz et de poussière situés dans l'espace interstellaire peuvent émettrent differents types de rayonnements suivant leur situations ( des ondes radio au visible en passant par les infrarouge et les ondes radio)
- Les planètes
Elles émettent principalement des rayonnement infrarouge et diffusent une partie des rayonnement reçue de leur étoile.

Interactions entre l'atmosphère terrestre et le vent solaire
La Terre est protégée par son champ magnétique ( aussi appelé magnétosphère ) qui empêche les particules chargées du vent solaire de rentrer dans l'atmosphère. Elles peuvent parfois pénétrer au niveau des pôles et donnent alors naissant à des phénomènes lumineux appelés aurores boréales.

Interactions entre l'atmosphère terrestre et les rayonnement électromagnétiques
L'atmosphère terrestre est une couche gazeuse composée de différentes espèces chimiques: dioxygène, diazote, vapeur d'eau, dioxyde de carbone, ozone etc.  Ces dernières sont transparentes pour certains domaines de longeurs d'ondes et opaques pour d'autres: l'atmosphère laisse principalement passer les rayonnement visibles et proches du visible ( ultraviolet de grande longueur d'onde et infrarouge de faible longueur d'onde ) ainsi que les ondes radio. L'observation de l'espace depuis la Terre n'est donc pas possible pour toutes les longueurs mais l'utilisation de téléscopes spatiaux ( comme hubble à et de sonde  ) a permis de surmonté cette difficulté.

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