Astrofisica

Bases physiques de l’astrophysique

27 septembre 2006

Table des matières
1 Ordres de grandeurs en Astrophysique
1.1 Echelle des énergies des phénomènes physiques . . . . . . . . .
1.1.1 Energie de masse au repos . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.2 Les énergies de liaison atomique . . . . . . . . . . . . .
1 Généralités sur le rayonnement
1.1 Le rayonnement dans l’univers . . . . .. . . .
1.2 L’intensité spécifique . . . . . . . . . . . . . .
1.2.1 L’intensité spécifique moyenne . . . . .
1.3 Le flux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.1 Les flux entrant et sortant . . . . . . .
1.4 La luminosité d’un astre . . . . . . . . . . . .
1.5 Eclairement . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.6 Densité d’énergie du rayonnement . . . . . . .
1.7 Généralités sur lapression . . . . . . . . . . .
1.7.1 Cas non relativiste (NR) . . . . . . . .
1.7.2 Cas relativiste (R) . . . . . . . . . . .
1.8 La pression de rayonnement . . . . . . . . . .
1.8.1 Les moments de l’intensité spécifique .
1.9 La pression de rayonnement dans les étoiles en
1.9.1 What are the Stars ? . . . . . . . . . .
1.9.2 Why are the stars as they are ? . . . .
1.10 Le rayonnement ducorps noir . . . . . . . . .
1.11 La température effective . . . . . . . . . . . .
1.11.1 La température d’équilibre de la Terre
1.12 L’entropie du rayonnement . . . . . . . . . . .

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2 Transfert d’énergie rayonnante
2.1 Coefficient d’extinction . . . . . . . . . .. . . . . . . .
2.1.1 L’extinction atmosphérique . . . . . . . . . . .
2.2 Coefficient d’émission . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3 La loi de Kirchhoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4 L’équation de transfert . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5 L’équation de transfert dans les intérieurs stellaires . .
2.6 L’opacité moyenne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.7La relation masse–luminosité . . . . . . . . . . . . . . .
2.8 Atmosphère grise en équilibre radiatif . . . . . . . . . .
2.9 Intensité sortante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.10 L’assombrissement centre–bord . . . . . . . . . . . . .
2.11 Le modèle d’atmosphère solaire empirique (en lecture)
2.12 L’opacité due à l’ion H− . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.13 Note sur lafonction source . . . . . . . . . . . . . . . .
2.14 Transfert d’énergie convective . . . . . . . . . . . . . .
2.14.1 Note sur les transformations adiabatiques . . . .
2.14.2 La convection adiabatique . . . . . . . . . . . .
2.15 Transfert par conduction électronique . . . . . . . . . .

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3 Absorption et émission du rayonnement
3.1 Les ondes électromagnétiques . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Absorption par un oscillateur harmonique . . . . . . . . . .
3.3 Absorption par les raies spectrales . . . . . . . . . . . . . . .
3.4 Diffusion par les électrons libres . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5 Photoionisation ouabsorption bound-free . . . . . . . . . . .
3.6 Transitions hyperboliques : absorption free–free et Bremsstrahlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7 L’opacité globale dans le milieu stellaire . . . . . . . . . . .
3.8 Note sur la largeur équivalente, la courbe de croissance et la
détermination des abondances . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.9 Note sur les...