Raies de Fraunhofer dans le spectre du Soleil

Seconde générale · Physique-Chimie 2nde

À retenir

• Raies de Fraunhofer (1814) : raies noires du spectre solaire, repérées par des lettres de A à K. • Elles sont dues à l'absorption par les éléments de l'atmosphère du Soleil : raie D (sodium, 589\ nm), raies C et F (hydrogène, 656 et 486\ nm), raies H et K (calcium ionisé). • Les raies A et B sont telluriques : elles sont dues au dioxygène de l'atmosphère terrestre.

Le cours

Raies de Fraunhofer dans le spectre du Soleil En 1814, l'opticien et physicien bavarois Joseph von Fraunhofer utilisa un spectroscope à prisme d'une précision inédite pour analyser la lumière du Soleil : • Découverte historique : Fraunhofer découvrit que le spectre de la lumière solaire n'est pas un spectre continu parfait, mais qu'il est strié de plus de 570 raies sombres très nettes (il en catalogua les principales de la lettre A à la lettre K). Ces raies sont appelées les raies de Fraunhofer. • Origine physique : - La photosphère solaire dense et chauffée à environ 5800 K émet un spectre thermique continu polychromatique. - En traversant l'atmosphère du Soleil, couche de gaz plus froide que la photosphère, certains éléments absorbent sélectivement des longueurs d'onde précises. • Principales raies de Fraunhofer à connaître : - Raie D ( = 589,0 nm et 589,6 nm) : absorption par le sodium neutre (Na). - Raies C ( = 656,3 nm) et F ( = 486,1 nm) : absorption par l'hydrogène (H_ et H_). - Raies H et K ( = 396,8 nm et 393,4 nm) dans le violet : absorption par le calcium ionisé (Ca^+). • Raies telluriques : quelques raies sombres (notamment A et B) sont dues à l'absorption par l'atmosphère de la Terre elle-même (dioxygène O_2 et vapeur d'eau). Astuce et méthode clé Les raies de Fraunhofer sont des raies d'absorption : elles apparaissent NOIRES sur le fond continu coloré de la lumière solaire. Piège classique à éviter Attention à distinguer les raies créées dans l'atmosphère du Soleil de celles créées par l'atmosphère terrestre (raies telluriques).

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