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Corps chaud et émission infra rouge : comment sont émis les photons?



  1. #1
    krenouj

    Corps chaud et émission infra rouge : comment sont émis les photons?


    ------

    Tout corps chaud émet des infra rouges, soit un flux de photon.
    A quel niveau ces photons sont ils générés?

    Est ce du au mouvement des molécules qui composent le corps chaud ou aux mouvement des atomes qui composent ces molécules?
    Dans ces deux cas, il s'agirait de la transformation directe d'une quantité de mouvement en un photon?

    Cette question rejoint certainement celle que j'ai posé il y a quelques temps sur l'émission électro-magnétique d'un telephone portable quelconque:
    http://forums.futura-sciences.com/sh...hlight=krenouj

    -----

  2. #2
    marsan09

    Re : Corps chaud et émission infra rouge : comment sont émis les photons?

    bonjour,
    Les ondes électromagnétiques allant des énergies très faibles jusqu'aux rayons X sont émises au niveau des électrons des atomes.
    Celles de plus grandes énergies (rayons gamma) sont émises au niveau des noyaux.

  3. #3
    Pio2001

    Re : Corps chaud et émission infra rouge : comment sont émis les photons?

    Dans un corps porté à une certaine température, les molécules (donc les atomes) sont animés d'un mouvement désordonné de petite amplitude autour de leur position moyenne.
    Lorsqu'ils heurtent des atomes ou des molécules voisins, certains électrons peuvent être projetés sur des orbitales d'énergie supérieure.
    Les photons sont générés lorsque les électrons des atomes (ou des molécules, lorsque plusieurs atomes partagent leurs électrons) passent d'un niveau d'énergie excité à un niveau d'énergie inférieur. Cela s'accompagne de l'émission d'un photon.
    Ces photons, de longueur d'onde déterminée, sont émis à l'intérieur d'un corps opaque, donc sont immédiatement réabsorbés, puis réémis, et ce un très grand nombre de fois. A la fin, les photons qui s'échappent finalement à la surface ont une distribution de longueurs d'ondes correspondant à un spectre continu. On appelle ce passage d'un spectre de raie à un spectre continu la "thermalisation" du spectre.
    Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.

  4. #4
    mariposa

    Re : Corps chaud et émission infra rouge : comment sont émis les photons?

    Citation Envoyé par krenouj Voir le message
    Tout corps chaud émet des infra rouges, soit un flux de photon.
    A quel niveau ces photons sont ils générés?

    Est ce du au mouvement des molécules qui composent le corps chaud ou aux mouvement des atomes qui composent ces molécules?
    Dans ces deux cas, il s'agirait de la transformation directe d'une quantité de mouvement en un photon?

    Pour les molécules ce sont les dé-excitations des niveaux vibrations (mouvement des atomes dans la molécule) et de rotations des molécules qui émettent des photons infra-rouge.
    .
    Pour les matériaux seuls les niveaux de vibration interviennent.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    krenouj

    Re : Corps chaud et émission infra rouge : comment sont émis les photons?

    Merci Pio2001, ta réponse est très claire.
    Juste une chose à propos de ta dernière phrase :

    "A la fin, les photons qui s'échappent finalement à la surface ont une distribution de longueurs d'ondes correspondant à un spectre continu. On appelle ce passage d'un spectre de raie à un spectre continu la "thermalisation" du spectre."

    La "chaleur" n'est elle pas cantonnée à une fréquence proche de l'infra rouge? Si le spectre est continu, cela signifie qu'un corps chaud émet alors théoriquement toutes sortes de rayonnement tels que les rayons X? Si c'est le cas, pourquoi les fréquences proches de l'IR sont dominantes?

    Mariposa, je n'ai pas bien saisie ta réponse. Qu'est ce que le niveau de vibration d'un matériau?
    Y a t il deux phénomènes distincts à l'origine de la production/transformation des photons? un phénomène à l'échelle sub-atomique et un phénomène à l'échelle moléculaire?

  7. #6
    mariposa

    Re : Corps chaud et émission infra rouge : comment sont émis les photons?

    Citation Envoyé par krenouj Voir le message

    Mariposa, je n'ai pas bien saisie ta réponse. Qu'est ce que le niveau de vibration d'un matériau?
    .
    Que ce soit dans une molécule ou dans un solide les niveaux d'énergie associés aux mouvements des atomes sont quantifiés. quand un niveau de vibration perd une énergie pour aller vers un niveau de vibration plus bas il peut émetre un photon infrarouge.

    Y a t il deux phénomènes distincts à l'origine de la production/transformation des photons? un phénomène à l'échelle sub-atomique et un phénomène à l'échelle moléculaire?
    .
    Dans la gamme des énergies correspondant aux photons infrarouge il s'agit de l'échelle moléculaire.

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