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première, l'énergie lumineuse et son utilisation par les algues.
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Partie 1. Les caractéristiques du rayonnement solaire extraterrestre et terrestre.
La
loi de Wien caractérise le lien entre la température de surface d’un
corps noir et la longueur d’onde d’émission maximale de ce corps par la
relation :
lmax x T = 2,898.10-3 (avec
lmax en m et T en K).
On rappelle que l'échelle des températures Celsius est, par définition,
la température absolue décalée en origine de 273 K : T = θ+ 273 avec T
la température en kelvin et θ la température en degré Celsius.
1- Estimer graphiquement la longueur d’onde au maximum d’émission du rayonnement solaire hors atmosphère.
La longueur d’onde au maximum d’émission du rayonnement solaire hors atmosphère est d'environ 490 nm.
2- On considère le Soleil comme un corps noir dont la température de
surface est estimée à 5620 °C. Calculer la longueur d’onde d’émission
maximale du solaire.
lmax = 2,898 10-3 / (5620 +273)=4,92 10-7 m = 0,492 µm.
3- Expliquer la différence d’intensité observée entre les courbes «
rayonnement solaire hors atmosphère » et rayonnement solaire
terrestre.
L'atmosphère absorbe et réfléchi une partie du rayonnement solaire.
Partie 2. L’utilisation du rayonnement solaire par les algues dans les zones côtières.
Dans les zones côtières, les grands groupes d’algues ont une
répartition préférentielle selon la profondeur. On se propose
d’expliquer cette répartition des algues en lien avec leur utilisation
de l’énergie solaire.
4- Expliquer la capacité des algues rouges à vivre à une plus grande profondeur.
Les algues vertes possèdent dans leurs cellules de la chlorophylle a et
de la chlorophylle b, présentant un maximum d'absorption dans le rouge.
Or la composante rouge du spectre solaire ne pénètre pas dans l'eau au
delà de 8 m de profondeur. Les alques vertes se développent donc près
de la surface.
Seule la partie bleu et verte du spectre solaire est capable de pénétrer à une profondeur comprise entre 25 m et 50 m.
Les algues rouges possèdent de la chlorophylle a et beaucoup de pigments rouges appelés phycoérythrine.
La phycoérythrine présennte un maximum d'absorption dans le vert.
En conséquence, les alques rouges sont capables de vivre entre 25 m et 50 m de profondeur.
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