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Le corps noir

Température et corps noir :

Les physiciens séparent souvent un spectre en deux composantes, dont l'une dépend de la température et l'autre dépend de la composition chimique. Le spectre du corps noir est la première composante. La deuxième composante contient des raies d'émission ou d'absorption qui dépendent de la matière qui compose l'objet.

Un spectre de corps noir est un modèle théorique : c'est le rayonnement électromagnétique d'un objet qui n'émet aucune Glossary Link raie spectrale mais seulement une émission due à sa température.

Un corps noir emet dans toutes les longueurs d'onde mais le maximum d'émission dépend de sa température. Plus il est chaud, plus le maximum d'émission est décalé vers les courtes longueurs d'onde.  La longueur d'onde de la lumière rouge est plus grande que la longueur d'onde de la lumière bleue, une étoile bleue est plus chaude qu'une étoile rouge.

cnPlusieurs spectres de corps noirs de différentes températures: 100 K (température typique de planètes), 1 000 K, 10 000 K (température typique d'une étoile chaude), 100 000 K (température d'une Glossary Link naine blanche). Observatoire de Paris/ASM

La loi de Wien donne la longueur d'onde du maximum d'émission : lambda (en m) = 0.003/T(en K)

En mesurant sur son spectre, la position du maximum d'émission, on peut connaitre la température d'un corps.

Par exemple, le corps humain est à 37° Celsius, soit 37 + 273 = 310 ° Kelvin. Cette température correspond à une longueur d'onde de 9.7x10-6 mètres. Le corps humain émet vers 10 Glossary Link microns, c'est-à-dire un rayonnement dans l'infrarouge.

Le Soleil, avec une température de 5780K, a un maximum d'émission dans la partie "visible" du spectre électromagnétique. Mais il vaut mieux dire l'inverse: le "visible", c'est-à-dire la sensibilité de l'œil humain, s'est calé sur maximum d'émission du Soleil.

 

(SUITE : L'effet Doppler)