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Emission d'un corps noir.



  1. #1
    Gpadide

    Emission d'un corps noir.


    ------

    Bonjour, pouvez vous me préciser ce a quoi correspond l'emission du corps noir ? C'est une énergie créé de toute piece par celui ci ? Ou a -t- elle un lien avec l'energie réfléchie?
    Merci d'avance, les cours ne sont pas tres clair sur ce point.

    -----

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  3. #2
    Eogan

    Re : Emission d'un corps noir.

    Nanan pas de création d'énergie!
    Le corps noir est juste un corps capable d'absorber tout rayonnement incident et placé dans une enceinte avec laquelle il est en équilibre thermique

  4. #3
    Coincoin

    Re : Emission d'un corps noir.

    Salut,
    Tu peux imaginer que ce sont les électrons qui s'agitent à cause de la température. Or une charge électrique accélérée rayonne (tu as peut-être déjà étudié le rayonnement d'un dipôle oscillant). Donc les électrons convertissent la chaleur en énergie de rayonnement.
    Encore une victoire de Canard !

  5. #4
    from the sky

    Re : Emission d'un corps noir.

    Certaines affirmations ci dessus sont fausses.
    En réalité, il faut étudier le corps noir en terme de nombre de modes dans un espace libre dans le cadre de l'optique quantique. Comme l'espace est infini, il doit exister un nombre de mode infini, ce qui a ramené à considérer au début du siècle dernier que l'énergie d'émission électromagnétique d'un corps noir est infinie.
    En réalité, la densité des modes couplée à la distribution de Boltzmann (énergie considérée dans ce cadre :
    h(bar)*omega) te donne la répartition d'énergie pour des pulsations entre omega et omega+d(omaga). Il suffit d'intégrer la loi de répartition de Maxwell Boltzman (sur tous les omega)pour obtenir la loi de Planck qui est à la base de la loi d'émission énergétique d'un corps noir.
    De la même façon Einstein a utilisé la loi de Planck pour donner le rapport entre le coefficient de l'émission stimulée et le coefficient de l'émission spontanée dans le cadre d'un équilibre.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    deep_turtle

    Re : Emission d'un corps noir.

    Bonjour,

    Certaines affirmations ci dessus sont fausses.
    Avec un démarrage pareil, mieux vaut être hyper rigoureux dans la suite...

    En réalité, il faut étudier le corps noir en terme de nombre de modes dans un espace libre dans le cadre de l'optique quantique.
    Heu... Que vient faire l'optique là-dedans ? Tu veux dire « physique quantique », sans doute... D'autre part, étudier le nombre de modes ne suffit pas, il faut aussi décrire leur occupation (et c'est seulement là que la statistique quantique intervient pour différencier les bosons et les fermions).

    Comme l'espace est infini, il doit exister un nombre de mode infini, ce qui a ramené à considérer au début du siècle dernier que l'énergie d'émission électromagnétique d'un corps noir est infinie.
    Pas du tout, ce n'est pas de là que venait le problème : en physique quantique aussi, le nombre de modes est infini !!

    Enfin, sur le principe, je ne suis pas sûr que ton explication qui se veut "rigoureuse" satisfasse la curiosité de la personne qui a posé la question...
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  8. #6
    Gpadide

    Re : Emission d'un corps noir.

    Non en effet, je voudrais juste comprendre vite fait ce qui est a ma portée pour mener a bien les exos de MP !
    Ce que je ne comprends -toujours- pas c'est d'ou vient le flux emis ? J'ai lu l'explication du canard mais ce que je ne comprends pas c'est si cette emission est une conséquence (ou pas ?) de l'energie qui provient du milieu extérieur...

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  10. #7
    Coincoin

    Re : Emission d'un corps noir.

    Un corps noir absorbe toute l'énergie qu'il capte de l'extérieur et la transforme en chaleur, puis la rayonne sous forme d'ondes électromagnétiques. L'équilibre est atteint lorsqu'il émet autant d'énergie qu'il en reçoit.
    Encore une victoire de Canard !

  11. #8
    sitalgo

    Re : Emission d'un corps noir.

    Bonjour,

    Si on ne s'intéresse qu'à l'émission d'un corps noir, peu importe l'origine de l'énergie. L'intérieur d'un corps noir peut très bien être en caramel mou, c'est sa surface qui compte. Que ce soit une production interne ou un apport externe, il y aura à l'équilibre autant d'énergie fournie au corps que d'énergie émise.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  12. #9
    hallscar

    Re : Emission d'un corps noir.

    bonjour
    donc, pour schématiser:
    -le corps noir recoit un rayonnement, il chauffe (en plus ou moins de temps selon sa capacité thermique), tout le corps, ou juste en surface que l'objet chauffe?
    -en mêmê temps, ce corps noir émet de plus en plus de rayonnement thermique?
    -l'équilibre thermique est atteind, tout le flux recu est absorbé par le corps, qui émet aussi tot la même quantité de flux rayonnant?

    Sinon, l'angle d'incidence du rayonnement recu a t'il une influence? ou bien quelque soit l'angle, tout est absorbé sans aucune diffusion et réflexion.

  13. #10
    invite50625854

    Re : Emission d'un corps noir.

    Oui c'est ça.

    Un corps noir s'appelle ainsi, car il a la propriété d'absorber toute les longueurs d'onde possible et immaginable. Il est donc totalement (spectralement) noir.
    L'énergie absorbée se traduit par une augmentation de sa température.

    Si un corps noir était incapable d'émettre de l'énergie, il chaufferait sans interruption jusqu'a atteindre des température inimaginable.

    En fait, le corps noir fonctionne dans les deux sens. En fonction de sa température il emet de l'énergie sous forme de rayonnement (spectre du corps noir), plus il est chaud est plus cette quantité est grande.

    Donc quand un corps noir reçoit un rayonnement il chauffe jusqu'a une température lui permettant d'évacuer autant d'énergie qu'il en reçoit (équilibre thermique).

    Un corps noir emet donc de l'énergie en fonction de sa température interne, et pour rayonner il n'a pas nécessairement besoin qu'un autre rayonnement l'alimente. Les étoiles sont d'exellent corps se rapprochant énormément de l'émission du corps noir, pour eux, c'est la réaction thermonucléaire qui élève leur température ce qui provoque l'émission de lumière.

    Je pense que l'angle n'a pas d'importance, en revanche suivant la forme du corps noir, l'angle peut diminuer le flux reçut et donc la quantité d'énergie absorbable (et donc absorbée). Ce qui est sûr c'est que tous les photons qui le touche seront absorbés. C'est un corps purement théorique !!!

  14. #11
    hallscar

    Re : Emission d'un corps noir.

    quand tu dis que les planète se rapprochent du corps noir, c'est car ce qu'elles émettent (réaction thermonucléaire + rayonnement absorbé = rayonnement émis) est prépondérant par rapport aux rayonnements réfléchis/diffus ainsi que transmis (qui sont donc négligeables)?

    sinon, dans la conception d'un produit, connaitrais tu un une matière qui s'approche d'un corps noir?
    Le fait de peindre un corps en noir, tend t-il à le rapprocher d'un "corps noir"? (bien que je sais que certain corps blancs (de couleur) s'apparante à des corps noir)

  15. #12
    mbochud

    Re : Emission d'un corps noir.

    Citation Envoyé par hallscar Voir le message
    Le fait de peindre un corps en noir, tend t-il à le rapprocher d'un "corps noir"? (bien que je sais que certain corps blancs (de couleur) s'apparante à des corps noir)
    De la peinture blanche (dans le domaine du visible) est noire dans l'infrarouge. Par exemple du noir de fumée reste noir dans une très grande plage du spectre EM.

    Faisons une petite expérience avec 3 boules de 10cm diamètre et toutes 3 chauffées par un élément interne de 10W .Une boule avec une surface d’aluminium se stabilisera à une température beaucoup plus élevée qu’une boule peinte en noir ou même en blanc. Pour être a l’équilibre (donc émettre autant qu’elle reçoit) elle s’échauffe plus. L’émissivité e qui caractérise la capacité d’émettre du rayonnement sera de 1 pour un corps noir; de 0,95 pour la peinture noire ou blanche (idem!) et 0,02 pour l’aluminium (dans l’infrarouge).
    Les émissivités inférieures à 1 sont donc des corps gris.

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  17. #13
    hallscar

    Re : Emission d'un corps noir.

    et si on peind l'aluminium en blanc ou noir... ?

  18. #14
    mbochud

    Re : Emission d'un corps noir.

    Citation Envoyé par hallscar Voir le message
    et si on peind l'aluminium en blanc ou noir... ?
    Alors son emissivité devient celle de la peinture.C'est l'etat de surface qui compte et non le matétiau en dessous.

  19. #15
    invite50625854

    Re : Emission d'un corps noir.

    quand tu dis que les planète se rapprochent du corps noir, c'est car ce qu'elles émettent (réaction thermonucléaire + rayonnement absorbé = rayonnement émis) est prépondérant par rapport aux rayonnements réfléchis/diffus ainsi que transmis (qui sont donc négligeables)?
    Déja je parlais des étoiles et non des planètes...

    Pour une étoile la quantité de rayonnement émis est principalement dû à la chaleur (donc aux réactions thermonucléaires). Les autres sources d'énergie comme la réflexion, diffusion, sont négligeables.

    En revanche, pour les planètes la réflexions est la principale source (dans le visible), notre planète emet aussi un rayonnement infra-rouge dû à sa température qui se rapproche de celui des corps noir.

    Plus un corps noir est chaud, et plus sont maximun d'énergie sera rayonné pour des fréquences élevés. Pour le soleil le maximum est parfaitement centré au milieu du visible (et oui ! nos yeux sont réglés sur le max du soleil, ils ont un maximum de sensibilité pour le vert, qui est aussi le max d'émission du soleil), pour des corps moins chaud (comme la terre ) le maximum est dans l'infrarouge.

    On peux aussi s'imaginer une barre de fer qui est chauffée. Au début, il ne se passe pas grand chose (uniquement la réflexion habituel) au fur et à mesure de l'élévation de température la barre deviens rouge, puis jaune, blanc...

    Une flamme de briquet s'étale progresivement du bleu (chaud) au rouge (moins chaud)...

    Tout les corps ont la même tendance que le corps noir en fonction de leur température. Mais des corrections doivent être apporté car certaines longueur d'onde ne sont pas absorbés/émis.

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