décalage spectral.
Publié le 25/10/2013
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décalage spectral. décalage apparent de la longueur d'onde de la lumière qui nous vient des astres. Il est dû soit à la vitesse de l'astre par rapport à l'observateur, soit au champ de gravitation auquel est soumise la lumière. La lumière qui vient des étoiles peut être décomposée, au moyen de prismes par exemple, et produire un spectre. Ce spectre traduit une répartition uniforme de l'énergie lumineuse suivant la longueur d'onde (c'est ce qu'on appelle un spectre thermique), car la répartition de l'énergie dépend uniquement de la température de la surface de l'étoile. Se détachant sur ce spectre thermique, une grande quantité de raies sombres, les raies d'absorption, et parfois des raies brillantes, les raies d'émission, sont observables. L'effet Doppler-Fizeau. Les longueurs d'onde qui correspondent à ces raies peuvent être mesurées en laboratoire, car elles sont caractéristiques des corps qui les émettent. Or l'étude du spectre des étoiles montre parfois un changement de la longueur d'onde. On l'attribue au fait que l'étoile s'éloigne ou se rapproche de l'observateur : c'est l'effet Doppler-Fizeau. Si l'étoile se rapproche de l'observateur, les longueurs d'onde de toutes les raies sont décalées vers les courtes longueurs d'onde, c'est-à-dire vers le bleu ; si l'étoile s'éloigne de l'observateur, les longueurs d'onde sont décalées vers les grandes longueurs d'onde, c'est-à-dire vers le rouge. En valeur absolue, le rapport du décalage de la longueur d'onde d^ à la longueur d'onde ^ est égal au rapport de la vitesse v de l'étoile à la célérité de la lumière Pour les grandes valeurs de la vitesse v, on doit utiliser une formule un peu plus compliquée, compatible avec la théorie de la relativité restreinte. La mesure du décalage spectral permet de mesurer la vitesse radiale des étoiles, c'està-dire la vitesse de l'étoile dans la direction de visée. Cette méthode peut être appliquée aux galaxies qui sont des ensembles d'un grand nombre d'étoiles et l'on peut ainsi mesurer la vitesse radiale des galaxies, dont certaines se rapprochent de la nôtre (décalage vers le bleu) ou s'en éloignent (décalage vers le rouge). Edwin Powell Hubble a montré que les galaxies lointaines présentent un décalage de leur spectre vers le rouge d'autant plus important qu'elles sont plus éloignées. Il l'a attribué à l'effet Doppler-Fizeau et a donc proposé la théorie de l'expansion de l'Univers, dans laquelle les galaxies s'éloignent les unes des autres avec des vitesses d'autant plus grandes qu'elles sont plus éloignées. L'effet Einstein. Il existe un autre type de décalage spectral, que l'on appelle effet Einstein. Les raies du spectre produit par des atomes qui se trouvent dans un champ gravitationnel intense sont décalées vers le rouge. Ce résultat a été mis en évidence grâce à l'effet Mössbauer : la fréquence des rayons gamma émis par un noyau d'atome radioactif à la surface de la Terre a été comparée à la fréquence de la radiation émise par le même type de noyau situé à une grande distance de la Terre. L'effet Einstein peut être utilisé pour déterminer le rayon d'étoiles de très petit rayon comme les naines blanches, dont la gravité, très intense à la surface, provoque un décalage vers le rouge très prononcé de la lumière. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats astres - L'évaluation des distances cosmologie Doppler (effet) expansion de l'Univers Fizeau Hippolyte Hubble Edwin Powell quasar radiale (vitesse) radioastronomie - Les mécanismes du rayonnement radio - Raies atomiques et raies moléculaires spectre Univers - La structure de l'Univers - L'expansion de l'Univers
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