Généralités
Toute l’information que nous possédons de l’univers qui nous entoure nous vient
de la lumière ou du rayonnement électromagnétique que nous en recevons à
l’exception de certaines planètes du système solaire sur lesquelles des instruments
scientifiques ont été déposés (ex : les récentes missions sur Mars).
La nature du Soleil nous
a été progressivement révélée par l’analyse de la lumière qu’il émet.
Ci-dessus : spectre visible
du Soleil
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A l’origine, les
observations s’effectuèrent sans instrument puis au moyen de lunettes astronomiques
(Galilée). Il s’agit de la lumière
visible du Soleil. Mais le spectre du Soleil s’étend au-delà de ce rayonnement
visible. L’ensemble des rayonnements électromagnétiques est en général divisé en 7 domaines plus ou moins distincts. Ces
distinctions ont été établies plus par des
circonstances historiques que par des critères physiques
et donc ces domaines se chevauchent parfois. Il s’agit de la lumière visible, des
infrarouges, des ultraviolets, des ondes radio, des rayons X, des rayons g (rayons gamma) et des micro-ondes. Chaque
domaine est caractérisé par un ensemble de longueurs d’onde l.
Travail à effectuer :
- Compléter le tableau ci-après en exprimant toutes
les longueurs d’onde en mètre et en utilisant les puissances négatives de 10.
- Placer ces longueurs d’onde sur une échelle
graduée en puissance de 10 (1 cm par puissance de 10) en prévoyant environ 15 cm et y
indiquer les différents domaines de
rayonnement.
| Domaine
du rayonnement |
Longueur
d'onde l |
Longueur
d'onde (en m) |
| Rayons
gamma |
inférieure
ou égale à 0,1 nm |
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| Rayons
X |
de 0,01
à 100 nm |
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| Ultraviolet |
de 0,01
à 0,4 mm |
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| Visible |
de 0,4
à 0,8 mm |
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| Infrarouge |
de 0,8 mm
à 0,1 mm |
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| Micro-ondes |
de 0,1
à 3 cm |
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| Ondes
radio |
supérieure
ou égale à 1 cm |
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Outils
d'observation depuis le sol :
L’atmosphère
terrestre absorbe une grande partie du rayonnement électromagnétique du Soleil et seules
certaines bandes de longueurs d’onde parviennent au sol. L’atmosphère terrestre
est transparente dans deux fenêtres : le visible (avec un maximum dans le vert) et
une partie des ondes radio.
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Les outils d’observation du Soleil
depuis le sol dans le domaine des ondes radio sont des radiotélescopes constitués de
grandes antennes braquées vers le ciel, dont l’invention date des années 1950,
comme le radiohéliographe de Nançay, en Sologne, constitué de deux alignements
d'antennes paraboliques disposées selon les deux branches d'un T.
http://www.obs-nancay.fr/rh/rh_rech.htm |
Pour l’observation dans le domaine visible,
deux types d’instruments coexistent principalement :
les télescopes solaires avec spectrographe (observatoire de Paris-Meudon) et les
coronographes
Ci-dessus : Images obtenues
à partir du spectrohéliographe de Meudon, pour 3 longueurs d'onde différentes.
Travail de recherche :
- Sur le site http://www.imcce.fr/Granpub/promenade/ rechercher
les instruments d’observation du Soleil à partir du sol.
- En faire la liste et en donner le principe.
- Sur le site http://bass2000.obspm.fr/home.php :
- Rechercher des informations et des images des instruments
d’observation
- Voir en temps réel le Soleil dans le ciel de Meudon
- Comparer les images du Soleil, le même jour, pour des longueurs
d’onde différentes
- Prendre connaissance des archives des observations du Soleil
effectuées
par les instruments français
au sol : spectrohéliographe de Meudon, coronographe du Pic
du midi, radiohéliographe de Nançay…
- Observer un spectre solaire haute résolution.
Observations
depuis l'Espace :
Les autres longueurs d’onde sont observées grâce à des instruments (télescopes,
coronographes…) embarqués à bord de satellites ou de ballons sondes évoluant hors
atmosphère terrestre. C’est par exemple le cas du satellite européen SOHO qui
observe le Soleil dans les longueurs d’onde ultraviolettes ou le satellite japonais
YOHKOH qui donnent des images du Soleil dans le domaine des rayons X.
Ci-dessus
: Image (en "fausse couleur") obtenue dans le domaine de l'extrême ultraviolet,
grâce à l'instrument EIT, embarqué à bord du satellite SOHO (Copyright NASA - ESA). |
Les outils d'observation du Soleil
