Corps noir et émissivité

[Babar III]

Bonjour à tous,

j'aurais aimé avoir quelques explications sur le comportement d'un corps noir et la défintion de l'émissivité. En effet,on dit que le corps noir absorbe et réémet toute l'énergie. Or, j'aimerais savoir ce qu'on entend par "réemet toute l'énergie". Quelle est la différence dans ce cas avec un corps qui n'est pas un corps noir? De plus, j'ai beau lire plusieurs définitions de l'émissivité, je ne vois pas vraiment ce qu'elle représente concrètement.
Si quelqu'un a une idée..

Merci d'avance.
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[yahou]

En fait tout corps à l'équilibre thermodynamique réémet toute l'énergie qu'il reçoit. Réémettre toute l'énergie n'est donc pas une bonne définition du corps noir.

Il faut distinguer les différentes manières de réémettre. Raisonnons sur un photon ; schématiquement, il peut :
- être transmis : il traverse le matériau (en étant dévié de temps en temps)
- être réfléchi : il rebondit à la surface du matériau
- être absorbé et réémis : il est transformé en vibrations dans le matériau, puis les vibrations redonnent un photon, mais qui peut être différent (longueur d'onde notament)

Un corps noir est un matériau qui ne transmet ni ne réfléchit : c'est une façon de limiter le problème à la contribution du troisième type de processus.

Si maintenant on prend un matériau quelconque, il réémet suivant les trois processus. Son émissivité, c'est la fraction d'énergie réémise par des processus du troisième type (si j'ai bien compris la définition de wikipedia).

[Babar III]

Si maintenant on prend un matériau quelconque, il réémet suivant les trois processus. Son émissivité, c'est la fraction d'énergie réémise par des processus du troisième type (si j'ai bien compris la définition de wikipedia).

Ok, alors il semble qu'on ait compris la même chose. Merci beaucoup!
En gros, ça voudrait dire également que plus un objet transmet ou réfléchit les ondes électromagnétiques, moins il réemettra de l'énergie, non?

[yahou]

plus un objet transmet ou réfléchit les ondes électromagnétiques, moins il réemettra de l'énergie, non?

Pour une puissance EM incidente donnée et à l'équilibre, oui, puisqu'il réemet ce qui arrive moins ce qui est réfléchi et ce qui est transmis.

Par contre si le corps reçoit de la chaleur sous forme non EM et la réemet sous forme EM uniquement, et qu'il est à l'équilibre, alors il réemet autant (c'est-à-dire ce qu'il reçoit) quelque soit sa nature. C'est un peu tiré par les cheveux, mais c'est pour souligner que dans le cas général il est dangereux de raisonner sur la seule émissivité.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Babar III]

Ok, on est d'accord, merci!

[invité576543]

Bonsoir,

3/ être absorbé et réémis : il est transformé en vibrations dans le matériau, puis les vibrations redonnent un photon, mais qui peut être différent (longueur d'onde notament)

Un corps noir est un matériau qui ne transmet ni ne réfléchit : c'est une façon de limiter le problème à la contribution du troisième type de processus.

Si maintenant on prend un matériau quelconque, il réémet suivant les trois processus. Son émissivité, c'est la fraction d'énergie réémise par des processus du troisième type (si j'ai bien compris la définition de wikipedia).

Quitte à paraître tatillon, il me semble qu'il faut distinguer dans le cas 3/ l'émission thermique des autres émissions. L'émission thermique a un spectre défini par la formule de Planck. Mais la description du cas 3/ contient aussi au moins la phosphorescence (ré-émission retardée non thermique), et peut-être la fluorescence (renvoi immédiat de l'énergie avec changement de fréquence).

Bon, ce sont des phénomènes mineurs, mais cela permet de voir qu'il faut mettre l'accent sur le spectre.

Cordialement,

[GillesH38a]

Bonjour

Bonsoir,



Quitte à paraître tatillon, il me semble qu'il faut distinguer dans le cas 3/ l'émission thermique des autres émissions. L'émission thermique a un spectre défini par la formule de Planck. Mais la description du cas 3/ contient aussi au moins la phosphorescence (ré-émission retardée non thermique), et peut-être la fluorescence (renvoi immédiat de l'énergie avec changement de fréquence).

La distinction n'est pas si fondamentale que cela : il y a bien un spectre thermique de photons, mais il n'y a pas de processus spécifique d'émission thermique : tous les processus radiatifs (y compris la fluorescence et la phosphorescence) sont des transitions radiatives dont il existe les processus inverses, satisfaisant aux relations d'Einstein, tels que le spectre de photons à l'équilibre soit thermique. Ils sont "vus" comme des émissions non thermiques uniquement par le fait qu'on est en situation de non équilibre entre le rayonnement et la matière : dans le cas de la phosphorescence, parce que la matière a été "pompée" hors équilibre antérieurement (par illumination de l'échantillon) , dans le cas de la fluorescence, parce qu'elle est éclairée par un spectre de photons dont la distribution ne correspond pas à la température de l'échantillon (en général le flux UV est très supérieur au corps noir).
C'est donc plutot le non-équilibre de la distribution statistique de la matière et/ou du rayonnement, plutot que le processus lui-même, qui est responsable d'une émission différente du corps noir.

Cordialement

Gilles