Notions à connaitre et brèves définitions

Protocole pour expérience aurore boréale

    Protocole pour expérience aurore boréale

Matériel

• Générateur haute tension
• cloche à vide
• pompe à vide
• fil servant d'anode
• sphère aimantée avec deux aimants (pôle sud et pôle nord) pour représenter la Terre avec son champ magnétique
• cathode
• capteur de pression

Trucs à acheter

Patafix ou pâte à modeler pour isoler le système  

Les couleurs

La couleur blanche est synonyme d’intensité et de puissance

*Les principales émissions dans le visible :

Azote molécule ( N₂ ) : 391,4 nm (violet) à 100 km d'altitude. Notons que cette émission  est peu visible car l ' oeil humain est peu sensible à cette longueur d'onde .

Oxygène atomique (O) : 557 nm (raie verte ) à 100 km  d'altitude. C est la sensibilité la plus visible par l’oeil humain

Oxygène moléculaire (O₂ ) : dans l'ultra-violet.

Azote atomique (N)  : 520 nm à 250 km d'altitude.

NO et NO_{2 :}  forment un fond continu peu intense dans le visible , émis vers 100km d' altitude 

* La plupart des aurores proviennent des chocs des électrons des vents solaires avec les molécules de l'atmosphère qui changent de niveau d’énergie et émettent un rayonnement lumineux.

   *La couleur des aurores boréales dépend de plusieurs facteurs: l'espèce chimique de l'atome qui reçoit l'énergie des vents solaires, et l'énergie accumulée par les particules ionisantes.

Une couleur est caractérisée par sa longueur d’onde λ telle que :

E = h.c /λ

Question : - plus il y a de particule qui arrive sur les molécules de l’atmosphère plus sa fais de couleurs ? Qu’est ce que sa change ?

https://sites.google.com/site/lesauroresborealestpebury2011/3-interpretation

http://mp01.free.fr/aurores1/aurores.htm

Possibilité de calcule ou d’expérience !!

http://tpe-auroreboreale-2013.e-monsite.com/pages/experience-en-laboratoire.html

http://issuu.com/philippe-jeanjacquot/docs/rapport_cgenial_chaplin_aurores

http://tpeaurorespolaires2009.e-monsite.com/pages/hypothese-1.html#page5

Expérience plus simple

http://www.youtube.com/watch?v=9AXLpE3TTlY

http://www.odpf.org/anterieures/xiii/gr-13/memoire.pdf

http://www.udppc.asso.fr/rennes/IMG/pdf/aurores_polaires.pdf

récapitulatif des couleurs

récapitulatif des couleurs

Le vert est la couleur la plus basse à des hauteurs de 100 à 200 km ; O2

le rouge au dessus à des hauteurs de 200 km et plus,  azote

Rouge foncé 300km

Le bleu à des hauteurs impressionnantes à des altitudes maximales. Azote

1 - La couche D Située entre 60 et 90 km d’altitude. Ions poly atomique (-> rien ?)

Couche E : Située entre 90 et 120km.NO+ O2+ azote O2 (-> vert ?)

Couche F  : 120 et 800KM ; O2; azote; hydrogen (-> rouge ; bleu ?)

      =>

• la couleur verte provient de l’atome d’oxygène situé entre 100 et 150 km d’altitude. La longueur d’onde de ce rayonnement est de 557,7 nm.


• les atomes d’oxygène situés à 300 km d’altitudes émettent une couleur rouge dont la longueur d’onde est de 630 nm.


• Les couleurs bleues et violettes proviennent de l’azote ionisé dont les longueurs d’onde sont aux environs de 400 nm. Oxygène Azote

récapitulatif de notre visite des vacances au palais de la découverte.

1er récapitulatif

récapitulatif:
1- Le vent solaire est un flux de plasma constitué essentiellement d'ions et d'électrons qui sont éjectés de la haute atmosphère du Soleil.la composition du plasma solaire est identique à celle de la couronne solaire : 73 % d'hydrogène et 25 % d'hélium.
2-Vent solaire dépend de l'activité solaire.
- Activité solaire intense: beaucoup de taches solaires > parties sombres du soleil (trou coronaux) cycles de 11 ans max à l'année 5 taches près de l'équateur. Vents solaires éjectés pendant éruptions solaires

3- Propulsé dans l'espace attiré par le champ magnétique terrestre. Bloqué par le champ magnétique:
- les particules solaires qui tournent continuellement autour de la terre ceinture de Van Allen
- voir récapitulatif sur le champ magnétique terrestre
- rentrent au niveau des cônes polaires au niveau des pôles

Aurores polaires: on les trouvent au niveau des pôles magnétiques différents des pôles géographiques se déplace.
sur l'ovale aurorale
dépend de l'intensité de l'activité solaire: très intense peut accéder à des latitudes plus basses (voir événements passés)

les couleurs: voir récapitulatif
- particules du vents qui ont gagnées de l'énergie en suivant les lignes du champ magnétique terrestre entrent en collision avec les atomes de l'ionosphère terrestre cela crée une excitation très courte des atomes et une partie de l'énergie crée par cette excitation est relâché sous forme de lumière
- Les électrons des vents solaires chauffent par friction les électrons de la haute atmosphère.
- elle dépend de la nature des molécules et de l'attitude.
 

visibilité des aurores:
- on ne les voit pas toutes
- l’œil humain ne perçoit que 3/4 des aurores boréales contre appareil photo qui capte tout partiellement du au fait que les aurores se produisent la nuit.
- ce qui empêche de les voir: nuages, pollution, le jour, luminosité, une intensité trop faible

les risques liés aux aurores boréales:
- dérèglement des appareils électriques (coupures de courants, GPS, ....)
- cancers