Application de l'effet Doppler à la détection d'exoplanète

Retrouver tous les sujets résolus

Application de l'effet Doppler à la détection d'exoplanète

Messagepar Anatole S-SVT le Lun 19 Oct 2015 17:45

Bonjour,

j'ai un DM à faire sur une application de l'effet doppler. Voici le sujet :

1- Introduction: quelles mesures effectuer ?
On choisit de mesurer le décalage des deux raies du sodium λ1 = 5889,950 Ǻ (588.9950 nm) et λ2 = 5895,924 Ǻ ( 589.5924 nm)
Le spectre d'absorption de l'étoile (photo)
zoom sur les deux raies du sodium (photo)

2- Mesures
On effectuera 11 mesures sur une durée d'environ 10 j . et l'on complétera un tableau excel en même temps
Pour accéder aux mesures et au fichier Excel, cliquer ici : mesures ( le lien s'ouvre dans un nouvel onglet) cliquer ensuite sur "instructions" .
3- vitesse radiale de l'étoile et décalage Doppler
a- Compléter les colonnes Δλ1= λ1(mesuré) - λ1(référence) et Δλ2 = λ2(mesuré) - λ2(référence)
b- Compléter les colonnes Vrad1 et Vrad2 sachant que . Puis remplir la colonne moyenne.
Pourquoi as-t-on fait les mesures sur 2 raies d'absorption plutôt que sur une seule?
3- Analyse des résultats et détermination de la période de l'exoplanète.
Les points de mesures se sont tracés automatiquement sur le graphe Vrad = f(t). On observe une variation sinusoïdale décalée vers le haut de Vo. On peut donc modéliser par la fonction suivante :

Vrad= Vo + Vrad max . cos ( 2.π .t/T + φ ) avec :

Vrad : valeur de la vitesse radiale à l'instant t
Vo : décalage vertical
T : période de révolution (en jours)
φ : déphasage à l'origine

a- que représente donc ce décalage vertical de vitesse Vo?
b- Modélisation : En utilisant les barres de défilement, fixer V0, Vr max T et le déphase φ pour que le modèle corresponde le mieux aux points de mesures.
c- En déduire la valeur de la période T qui représente la période de révolution de la planète géante en orbite autour de l'étoile.
4- Limite de résolution de la méthode utilisée.
Le plus petit déplacement possible du curseur pendant la mesure est de 1 pixel sur l'écran. Trouver à l'aide d'une mesure, la limite de résolution de la vitesse radiale en m/s. En utilisant la valeur de Vrad max, trouver la précision relative de ces mesures. Comparer cette limite de résolution avec les 7m/s qu'obtiennent les scientifiques par des méthodes plus sophistiquées avec ce spectrographes.

Pourriez-vous m'aider à la question "Que représente donc ce décalage vertical Vo?" J'ai tout réussi sauf cette question...
Merci d'avance
Anatole S-SVT
 

Re: Application de l'effet Doppler à la détection d'exoplanè

Messagepar SoS(29) le Lun 19 Oct 2015 17:56

Anatole, ce que l'énoncé appelle le décalage vertical, est en fait la vitesse radiale moyenne de l'étoile par rapport à nous. Les variations de vitesse sont dues à une planète qui tourne autour de cette étoile.
Bonne continuation.
SoS(29)
 
Messages: 1375
Inscription: Lun 4 Jan 2010 14:57

Re: Application de l'effet Doppler à la détection d'exoplanè

Messagepar Anatole S-SVT le Lun 19 Oct 2015 18:18

Bonjour,
merci beaucoup pour votre aide. J'ai réussi à trouver la limite de résolution de la vitesse radiale en m/s. On trouve beaucoup plus que les 7 m/s qu'ont les scientifiques. Cependant, comment puis-je trouver la précision relative des ces mesures ?
Merci d'avance encore
Anatole S-SVT
 

Re: Application de l'effet Doppler à la détection d'exoplanè

Messagepar SoS(29) le Lun 19 Oct 2015 18:41

Anatole,
ce que l'énoncé appelle "précision relative" est me semble-t-il ce que l'on appelle en général "incertitude relative".
Lorsque vous avez fait une mesure d'une grandeur pourquoi pas la longueur d'onde \(\lambda\) ; et que vous savez évalué son incertitude que l'on note en général U ici ce sera noté \(U(\lambda )\) ; l'incertitude relative est la rapport : \(\frac { U(\lambda ) }{ \lambda }\) ; il s'exprime par soucis de simplification en pourcentage.
Notez qu'il n'est pas "étonnant" que vos mesures soient plus imprécises que celles des "scientifiques".
SoS(29)
 
Messages: 1375
Inscription: Lun 4 Jan 2010 14:57

Re: Application de l'effet Doppler à la détection d'exoplanè

Messagepar bilal le Lun 6 Nov 2017 23:28

je viens de trouver 65.38 pourcent est ce possible
bilal
 

Re: Application de l'effet Doppler à la détection d'exoplanè

Messagepar SoS(12) le Mar 7 Nov 2017 18:50

Bonjour,

je n'ai pas les données de l'exercice, mais ça me semble en effet beaucoup ... mais pourquoi pas.
SoS(12)
 
Messages: 798
Inscription: Mer 17 Oct 2007 12:37


Retourner vers Forum des terminales