{"id":3877,"date":"2021-09-09T13:54:21","date_gmt":"2021-09-09T11:54:21","guid":{"rendered":"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/?page_id=3877"},"modified":"2021-09-09T14:33:07","modified_gmt":"2021-09-09T12:33:07","slug":"3877-2","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/dossiers-pratiques\/divers\/3877-2","title":{"rendered":"La couleur des objets c\u00e9lestes."},"content":{"rendered":"<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_82_2 counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-black ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Table of Contents<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Toggle Table of Content\"><span class=\"ez-toc-js-icon-con\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewBox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewBox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseProfile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/span><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-1'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/dossiers-pratiques\/divers\/3877-2\/#Introduction\" >Introduction<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-1'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/dossiers-pratiques\/divers\/3877-2\/#Energie_et_couleur\" >Energie et couleur<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-1'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/dossiers-pratiques\/divers\/3877-2\/#Couleur_de_chaleur\" >Couleur de chaleur<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-1'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/dossiers-pratiques\/divers\/3877-2\/#Couleur_de_fluorescence\" >Couleur de fluorescence<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<h1><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Introduction\"><\/span>Introduction<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h1>\n<p>Le photon est la particule \u00e9l\u00e9mentaire vecteur de la lumi\u00e8re. Il existe une relation directe entre l\u2019\u00e9nergie d\u2019un photon et sa couleur (ou, sa longueur d\u2019onde diront les physiciens). Un photon bleu transporte plus d\u2019\u00e9nergie qu\u2019un photon rouge. Plus un photon est \u00e9nerg\u00e9tique, plus sa longueur d\u2019onde (repr\u00e9sent\u00e9e par la lettre grecque \u03bb (lambda) est faible (ou courte).<\/p>\n<h1><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Energie_et_couleur\"><\/span>Energie et couleur<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h1>\n<p>La relation entre \u00e9nergie et longueur d\u2019onde est\u00a0: E = h\u00b7c\/\u03bb<\/p>\n<p>avec<\/p>\n<ul style=\"list-style-type: disc;\">\n<li>h = constante de Planck (6,62\u00d710<sup>-34<\/sup> J\u00b7s)<\/li>\n<li>c = vitesse de la lumi\u00e8re dans le vide (299792458 m\/s).<\/li>\n<li>\u03bb = longueur d&rsquo;onde<\/li>\n<\/ul>\n<p>Un spectre est une repr\u00e9sentation du niveau d\u2019\u00e9mission d\u2019un objet en fonction de sa longueur d\u2019onde.\u00a0La gamme de longueur d\u2019ondes des photons dans le visible va de 400 nm (nanom\u00e8tres) \u00e0 700 nm. Les gammes de longueur d\u2019onde des diff\u00e9rents types de rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique (= de \u00ab\u00a0lumi\u00e8res\u00a0\u00bb) class\u00e9s par \u00e9nergie croissante sont\u00a0:<\/p>\n<ol style=\"list-style-type: upper-alpha;\">\n<li>Ondes radio\u00a0: \u03bb > 10 m<\/li>\n<li>Ondes radar\u00a0: 10 m > \u03bb > 1 m<\/li>\n<li>Micro-ondes\u00a0: 1 m > \u03bb > 1 mm<\/li>\n<li>Infrarouges (IR)\u00a0: 1 mm > \u03bb > 700 nm<\/li>\n<li><strong><span style=\"color: #ff0000;\">V<\/span><span style=\"color: #ff6600;\">i<\/span><span style=\"color: #ffd500;\">s<\/span><span style=\"color: #00ff00;\">i<\/span><span style=\"color: #00ffff;\">b<\/span><span style=\"color: #0000ff;\">l<\/span><span style=\"color: #9600cc;\">e<\/span><\/strong>\u00a0: 700 nm > \u03bb > 400 nm<\/li>\n<li>Ultraviolets (UV)\u00a0: 400 nm > \u03bb > 10 nm<\/li>\n<li>Rayons X\u00a0: 10 nm > \u03bb > 0,01 nm<\/li>\n<li>Rayons \u03b3 (Gamma)\u00a0: \u03bb < 0,01 nm<\/li>\n<\/ol>\n<h1><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Couleur_de_chaleur\"><\/span>Couleur de chaleur<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h1>\n<p>Les deux principaux processus d\u2019\u00e9mission en astronomie sont\u00a0:<\/p>\n<ul>\n<li>L\u2019\u00e9mission de type corps noir (\u00e9mission thermique)<\/li>\n<li>La fluorescence<\/li>\n<\/ul>\n<p>L\u2019\u00e9mission d\u2019un corps noir est une \u00e9mission thermique\u00a0: tout corps port\u00e9 \u00e0 une certaine temp\u00e9rature \u00e9met un continuum de lumi\u00e8re ce qui signifie que cette \u00e9mission \u00e9met des photons sur un large domaine de longueur d\u2019onde (ou domaine spectral).<\/p>\n<p>Ainsi, un objet chauff\u00e9 \u00e0 20-25\u00b0C \u00e9mettra dans l\u2019infrarouge, autour de 10 \u00b5m (=10000 nm). C\u2019est pour \u00e7a que l\u2019on utilise des cam\u00e9ras infrarouges quand on veut voir des humains la nuit.<\/p>\n<p>Si un prend, au hasard, un corps port\u00e9 \u00e0 environ 5500\u00b0C (ou 5773 K, le Kelvin est l\u2019unit\u00e9 de mesure de la temp\u00e9rature pr\u00e9f\u00e9r\u00e9e des physiciens\u00a0: c\u2019est comme les degr\u00e9s Celsius auxquels on ajoute 273,15), le spectre pr\u00e9sentera un maximum d\u2019\u00e9mission vers 500 nm, en plein milieu du domaine visible. 5600-5800 K, c\u2019est justement la temp\u00e9rature de surface du soleil qui, grossi\u00e8rement, \u00e9met comme un corps noir. Une \u00e9toile plus chaude \u00e9mettra majoritairement dans les UV, une \u00e9toile plus froide dans les IR.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/Corps_noir.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft size-large wp-image-3880\" src=\"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/Corps_noir-1054x1024.png\" alt=\"\" width=\"880\" height=\"855\" srcset=\"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/Corps_noir-1054x1024.png 1054w, https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/Corps_noir-514x500.png 514w, https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/Corps_noir-768x746.png 768w, https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/Corps_noir.png 1141w\" sizes=\"auto, (max-width: 880px) 100vw, 880px\" \/><\/a><\/p>\n<h1><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Couleur_de_fluorescence\"><\/span>Couleur de fluorescence<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h1>\n<p>Le processus d\u2019\u00e9mission de lumi\u00e8re par fluorescence est de nature totalement diff\u00e9rente puisqu\u2019il est d\u00fb \u00e0 l\u2019\u00e9mission d\u2019un photon par un \u00e9lectron qui passe d\u2019un niveau \u00e9nerg\u00e9tique d\u2019un atome ou une mol\u00e9cule \u00e0 un niveau d\u2019\u00e9nergie inf\u00e9rieur.<\/p>\n<p>Un atome est form\u00e9 d\u2019un noyau, charg\u00e9 positivement, autour duquel \u00ab\u00a0orbitent des \u00e9lectrons\u00a0\u00bb, charg\u00e9s n\u00e9gativement. Mais contrairement \u00e0 un satellite dont on peut stabiliser l\u2019orbite \u00e0 n\u2019importe quelle altitude (s\u2019il n\u2019y a pas une atmosph\u00e8re pour le freiner et le faire tomber), les \u00ab\u00a0altitudes\u00a0\u00bb (en fait, les niveaux d\u2019\u00e9nergie) auxquelles les \u00e9lectrons sont \u00ab\u00a0autoris\u00e9s\u00a0\u00bb \u00e0 se d\u00e9placer sont quantifi\u00e9es\u00a0: c\u2019est niveau 1 ou niveau 2 ou niveau 3\u2026etc mais pas 1,26 ou 2,73. Le niveau 1, le plus bas en \u00e9nergie, est appel\u00e9 niveau fondamental, les niveaux sup\u00e9rieurs sont appel\u00e9s niveaux excit\u00e9s.<\/p>\n<p>Et si un \u00e9lectron \u00ab\u00a0tombe\u00a0\u00bb d\u2019un niveau \u00e0 un niveau inf\u00e9rieur en \u00e9nergie, il \u00e9met un photon dont l\u2019\u00e9nergie est strictement \u00e9gale \u00e0 la diff\u00e9rence d\u2019\u00e9nergie des deux niveaux entre lesquels s\u2019effectue la transition.<\/p>\n<p>Pour l\u2019atome le plus simple, l\u2019hydrog\u00e8ne (1 seul \u00e9lectron orbitant autour d\u2019un noyau form\u00e9 d\u2019un seul proton), le niveau fondamental (n = 1) est \u00e0 -13,6 eV (\u00e9lectron-Volt, c\u2019est l\u2019unit\u00e9 d\u2019\u00e9nergie favorite des atomistes\u00a0; 1 eV = 1,6\u00d710<sup>-19<\/sup> J)).<\/p>\n<p>L\u2019\u00e9nergie des autres niveaux est donn\u00e9e par la relation E = -13,6\/n\u00b2, n\u2019\u00e9tant le num\u00e9ro du niveau.<\/p>\n<p>E<sub>1<\/sub> = -13,6 eV<\/p>\n<p>E<sub>2<\/sub> = -13,6\/4 eV = -3,39 eV<\/p>\n<p>E<sub>3<\/sub> = -13,6\/9 eV = -1,51 eV<\/p>\n<p>\u2026<\/p>\n<p>En utilisant la relation E = h\u00b7c\/\u03bb, si on convertit les eV en Joules, pour la transition d\u2019un \u00e9lectron du niveau 3 au niveau 2, on obtient\u00a0:<br \/><a href=\"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/2021-09-09-13_41_03-Window.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft wp-image-3878\" src=\"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/2021-09-09-13_41_03-Window.png\" alt=\"\" width=\"734\" height=\"104\" srcset=\"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/2021-09-09-13_41_03-Window.png 1186w, https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/2021-09-09-13_41_03-Window-600x85.png 600w, https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/2021-09-09-13_41_03-Window-768x109.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 734px) 100vw, 734px\" \/><\/a><\/p>\n<p>: c\u2019est la longueur d\u2019onde de la raie H<sub>\u03b1<\/sub>\u00a0!<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/2021-09-09-13_46_28-Demarrer.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft size-large wp-image-3879\" src=\"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/2021-09-09-13_46_28-Demarrer-1200x787.png\" alt=\"\" width=\"880\" height=\"577\" srcset=\"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/2021-09-09-13_46_28-Demarrer-1200x787.png 1200w, https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/2021-09-09-13_46_28-Demarrer-600x394.png 600w, https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/2021-09-09-13_46_28-Demarrer-768x504.png 768w, https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/2021-09-09-13_46_28-Demarrer.png 1238w\" sizes=\"auto, (max-width: 880px) 100vw, 880px\" \/><\/a><\/p>\n<table>\n<tbody>\n<tr>\n<td width=\"95\">\u00a0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>\u00a0<\/td>\n<td>\u00a0<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>On peut noter qu\u2019un \u00e9lectron peut aussi descendre d\u2019un niveau excit\u00e9 vers le fondamental en plusieurs \u00e9tapes, et donc en \u00e9mettant plusieurs photons de plus basse \u00e9nergie.<\/p>\n<p>Ainsi, l\u2019intensit\u00e9 d\u2019une raie d\u00e9pend-elle de l\u2019efficacit\u00e9 du processus d\u2019excitation (par exemple, certains atomes ou mol\u00e9cules sont plus facile \u00e0 excit\u00e9 que d\u2019autres), et des chemins de d\u00e9sexcitation les plus probables. C\u2019est pourquoi, les raies les plus intenses ne sont pas n\u00e9cessairement dues aux esp\u00e8ces les plus abondantes.<\/p>\n<p><em>Septembre 2021 @Axel Randonnier<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Introduction Le photon est la particule \u00e9l\u00e9mentaire vecteur de la lumi\u00e8re. Il existe une relation directe entre l\u2019\u00e9nergie d\u2019un photon<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/dossiers-pratiques\/divers\/3877-2\" class=\"more-link\">Continue reading<span class=\"screen-reader-text\">La couleur des objets c\u00e9lestes.<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":3880,"parent":3394,"menu_order":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-3877","page","type-page","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3877","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3877"}],"version-history":[{"count":13,"href":"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3877\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3893,"href":"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3877\/revisions\/3893"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3394"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3880"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.avex-asso.org\/dossiers\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3877"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}