L'intensité spectrale peut être exprimée en fonction de la longueur d'onde ou de la fréquence. La puissance émise par la planète est alors : Pour un corps en équilibre d'échange radiatif avec son environnement, la vitesse à laquelle il émet de l'énergie rayonnante est égal à la vitesse à laquelle il l'absorbe[41],[42] : En substituant les expressions pour l'énergie solaire et celle de la planète dans les équations 1-6 et en simplifiant le rendement estimé de la température de la planète, en ignorant l'effet de serre, on obtient Tp : En d'autres termes, compte tenu des hypothèses formulées, la température d'une planète dépend seulement de la température de la surface du Soleil, du rayon du Soleil, de la distance entre la planète et le Soleil, de l'albédo et de l'émissivité de la planète.   est une fonction uniquement de la température. 1 e Le rayonnement du corps noir provoque une incandescence si la température de l'objet est assez élevée. Le fond diffus cosmologique observé de nos jours est le rayonnement de corps noir le plus parfait jamais observé dans la nature, avec une température d'environ 2,7 K[52]. Le rayonnement du corps noir est la seule distribution d'énergie stable pour le rayonnement thermique qui peut persister dans un équilibre thermodynamique à l'intérieur d'une cavité[24]. La température de la planète dépend de plusieurs facteurs: L'analyse ci-bas considère le cas d'une planète dans du Système solaire. Cela signifie qu'à l'équilibre thermodynamique, la quantité de chaque longueur d'onde émise dans toutes les directions du rayonnement thermique d'un corps à une température T, noir ou non, est égale à la quantité correspondante que le corps absorbe parce qu'il est entouré par une lumière à une température T. Lorsque le corps est noir, l'absorption est évidente : la quantité de lumière absorbée est la totalité de la lumière qui en frappe la surface. Un corps noir à température ambiante paraîtra noir car la plus grande partie de l'énergie émise est située dans le domaine de l'infrarouge, qui ne peut être perçue par l'œil humain. type de rayonnement électromagnétique à l'intérieur ou entourant un corps en équilibre thermodynamique avec son environnement, ou émis par un corps noir maintenu à une température constante et uniforme. ¯   apparaît puisque nous considérons la radiation avec une direction normale à la surface. = Pourtant si on compte en énergie reçue du Soleil, la Terre et la Lune reçoivent à peu près la même énergie puisqu’elles sont à la même distance de l’étoile. Ils émettraient cependant un rayonnement de corps noir (appelé rayonnement de Hawking) d'après une température proportionnelle à leur masse[7]. {\displaystyle {\overline {\varepsilon }}} Google has many special features to help you find exactly what you're looking for. Si la forme du spectre à une température donnée est connue, il est possible de calculer la forme à toute autre température. Prévost a aussi démontré que l'émission d'un corps est logiquement déterminée seulement par son propre état interne. Reçu et filtré par l’atmosphère terrestre, le rayonnement … L'absorption se produit indépendamment de la longueur d'onde du rayonnement entrant (à condition qu'il soit petit comparé à l'ouverture). La loi de Planck a également été indiquée ci-dessus en fonction de la fréquence. m ( C'est une condition pour l'applicabilité de la loi du rayonnement de Kirchhoff : la courbe du corps noir caractérise la lumière thermique, qui dépend seulement de la température des murs de la cavité, à condition que ces murs soient complètement opaques et peu réfléchissants et que la cavité soit en équilibre thermodynamique[32]. Si le corps noir est petit, assez pour que sa taille soit comparable à la longueur d'onde de la lumière, l'absorption est modifiée, car un petit objet n'est pas un absorbeur efficace de la lumière avec une longueur d'onde de taille similaire. L’effet de serre réchauffe la planète. Enfin, le rayonnement de Hawking, rayonnement hypothétique émis par les trous noirs, a une température qui dépend de la masse, la charge, et le spin du trou. L'œil humain étant incapable de percevoir la couleur à de faibles intensités de lumière, un corps noir observé dans l'obscurité à la température la plus basse sera faiblement visible, et paraîtra subjectivement gris, même si son spectre physique atteint son niveau maximum dans les infrarouges[5]. A Valeurs pour le corps noir vrai (ce que n'est pas le filament de tungstène d'une lampe). ≡ Einstein se basa sur cette idée et proposa la quantification du rayonnement électromagnétique lui-même en 1905 pour expliquer l'effet photoélectrique. D'abord, des objets tels les étoiles sont fréquemment vus comme étant des corps noirs, bien que ce soit une mauvaise approximation. Ensuite, le fond diffus cosmologique illustre un spectre du corps noir presque parfait. Monatsberichte der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, Münchner Zentrum für Wissenschafts und Technikgeschichte, Transactions of the Royal Society of Edinburgh, https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Rayonnement_du_corps_noir&oldid=179334628, licence Creative Commons attribution, partage dans les mêmes conditions, comment citer les auteurs et mentionner la licence, L'énergie générée intérieurement par une planète due à plusieurs phénomènes tels la.   à une valeur de C'est le processus spontané de répartition radiatif de l'entropie. I For example, it is used in infrared saunas to heat the occupants. Ce rayonnement infrarouge est de la chaleur émise par notre planète et il est conservé en partie dans notre atmosphère, c’est cela qu’on appelle l’effet de serre. Il y a donc sur Terre un phénomène, appelé effet de serre, qui permet d’expliquer cette différence de température de l’ordre de 40°C. Ces particules forment une partie du spectre de corps noir, en plus du rayonnement électromagnétique[53]. Donc, à mesure que la température augmente, la couleur de l'incandescence change du rouge au jaune au blanc au bleu. ϕ ) Cette fiche de cours est réservée uniquement à nos abonnés. {\displaystyle 1-\alpha } {\displaystyle {\overline {\epsilon }}} ) Par conséquent, un corps noir est un radiateur lambertien parfait. L'ouverture, par la suite, sera une bonne approximation d'un corps noir théorique et, si la cavité est scellée, le spectre du rayonnement de l'ouverture (c'est-à-dire la quantité de lumière émise de l'ouverture à chaque longueur d'onde) sera continu, et ne dépendra uniquement que de la température et du fait que les murs sont opaques et au moins partiellement absorbant, mais pas sur le matériau particulier duquel ils sont faits ni sur le matériau de la cavité (comparé avec le spectre d'émission). Le concept de corps noir est une idéalisation, car un corps noir parfait n'existe pas dans la nature[24]. Conséquemment, le rayonnement du corps noir peut être vu comme étant le rayonnement d'un corps noir à l'équilibre thermique. {\displaystyle \theta } Le spectre atteint son maximum à une fréquence caractéristique qui se décale vers des fréquences plus élevées à mesure que la température augmente, et dont la plus grande partie de l'émission à température ambiante est située dans la région infrarouge du spectre électromagnétique[9],[10],[11].   de l'énergie émise par le Soleil, elle émet dans toutes les directions comme une sphère. Infrared radiation can be used as a deliberate heating source. Les longueurs d'onde indiquées se rapportent au cas idéal du corps noir à l'équilibre. {\displaystyle I(\nu ,T)} lesbonsprofs.com. T j {\displaystyle P_{\rm {abs}}=P_{\rm {emt\,bb}}} La table ci-dessous décrit l'échelle entière des températures thermodynamiques, depuis le zéro absolu jusqu'aux températures les plus extrêmes envisagées par les cosmologistes. Pour un corps noir (un absorbeur parfait), il n'y a pas de rayonnement réfléchi, et alors la luminance énergétique est due entièrement à l'émission. En réalité, la fréquence de la lumière dans le champ visible est rouge, cependant, l'intensité est trop basse pour être discernée comme étant rouge. Il prend des couleurs tout d'abord de rouge terne, puis de jaune et, finalement, il émet une lumière « blanche-bleutée » éblouissante[12],[13]. Les trous noirs sont des corps noirs presque parfaits, dans le sens qu'ils absorbent toutes radiations qui les frappent. / Sur une base « par longueur d'onde », des objets réels en état d'équilibre thermodynamique local suivront quand même la loi du rayonnement de Kirchhoff : l'émissivité est égale à l'absorptivité, de sorte qu'un objet qui n'absorbe pas toute lumière incidente émettra aussi moins de rayonnement qu'un corps noir idéal ; l'absorption incomplète peut être dû à une partie de la lumière incidente étant transmise à travers le corps ou étant réfléchie à la surface du corps. La loi de Stefan-Boltzmann donne la puissance totale (énergie/seconde) émise par le Soleil : Le Soleil émet cette puissance dans toutes les directions. Calculer la courbe du corps noir était un défi majeur dans la physique théorique lors de la fin du XIXe siècle.   sur la fréquence et l'angle solide : Le facteur Cela découle de l'intégration h Un...-l-industrie-c-est-fou Le rayonnement possède un spectre spécifique et une intensité qui dépend seulement[1],[2],[3],[4] de la température du corps. Il s'agit d'une formule empirique proposée par Wilhelm Wien, qui rend compte de la loi du déplacement de Wien. Le rayonnement du corps noir possède un spectre de fréquence continu et caractéristique qui ne dépend que de sa température[8], appelé le spectre du corps noir et décrit par la loi de Planck. Il reste 70% de cette fiche de cours à lire. k , Sans tenir compte de l'atmosphère et l'effet de serre, la planète, étant donné qu'elle est à une température beaucoup plus basse que celle du Soleil, émet principalement dans la partie infrarouge (IR) du spectre. source: Meteox.com. où v est la vélocité de la source avec un observateur au repos, θ est l'angle entre le vecteur de vélocité et la direction de l'observateur-source mesuré dans le cadre de référence de la source, et c est la vitesse de la lumière[38]. Par exemple sur l’image ci-dessous, on peut voir le rayonnement infrarouge émis par un immeuble réchauffé notamment par la lumière du Soleil. Pour estimer la température de la Terre si elle n'avait pas d'atmosphère, on peut prendre l'albédo et l'émissivité de la Lune comme une bonne estimation, qui sont d'environ 0,1054[46] et 0,95[47]Modèle:Source à confirmer, respectivement, ce qui donne une température estimée d'environ 1,36 °C. La loi du rayonnement de Wien caractérise la dépendance du rayonnement du corps noir à la longueur d'onde. I Dans le cas d'une source en mouvement qui se dirige parallèlement à l'observateur, on peut réduire l'équation Ã. Où v > 0 indique que la source s'éloigne, et v < 0 indique que la source s'approche. Lorsqu'un corps noir est à une température uniforme, son émission possède une distribution spectrale d'énergie qui dépend de la température. Source: Wikipédia sous licence CC-BY-SA 3.0. ¯ {\displaystyle I(\nu ,T)} Accède gratuitement à cette vidéo pendant 7 jours. It may also be used in other heating applications, such as to remove ice from the wings of aircraft (de-icing). , On peut enregistrer ce rayonnement infrarouge, à l’échelle de toute la Terre. Une conséquence de la loi du déplacement de Wien est que la longueur d'onde à laquelle l'intensité par unité de rayonnement produit par un corps noir est à un maximum,