étude des gaz

[tenocnoc]

bonne nuit

voici ma question:q'observerait un satellite comme herschel si soudainement on lachait un jet de gaz (plus ou moins chaud), de telle façon que ce jet traverse son angle de vue?
merci
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[Jeanpaul]

Il va se passer plusieurs phénomènes selon la température, la nature du jet, etc..
1- le gaz froid va absorber certaines longueurs d'onde (probablement IR et UV) donc fausser les spectres d'émission de galaxies
2- le jet inhomogène va faire un effet de mirage et brouiller les images des objets célestes
3- si le gaz est un peu chaud, il va absorber les photons à partir d'états excités, notamment les états de vibration-rotation de ses molécules (voir n°1)
4- si le gaz est chaud, il va émettre dans l'infra-rouge notamment et se superposer aux objets célestes
5- si le gaz est vraiment très chaud, il va aussi émettre dans le visible mais seulement aux longueurs d'onde entre états électroniques excités et le fondamental
6- si en plus le gaz contient des particules de suie, les grains de carbone chauds vont émettre comme un corps noir donc un continuum (une flamme, quoi)

Bref beaucoup de choses.

[tenocnoc]

merci de votre réponse
je me demande cependant ,si un gaz froid peut absorber des infrarouge, ceux-ci sont'ils transformés en énergie cinétique?
et ,si c'est le cas,les chocs intermoléculaires ne peuvent'ils pas, par un processus invers, émettre un IR ?

[Jeanpaul]

Dans une molécule ce sont les électrons qui interagissent avec le rayonnement électromagnétique du fait du dipôle qu'ils constituent avec les noyaux (je simplifie). Donc quand un photon est absorbé, il peut se transformer en énergie de rotation ou de vibration de la molécule. Ensuite, par collisions entre molécules, cette énergie de rotation ou de vibration se transforme en énergie cinétique : l'énergie se répartit équitablement entre translation, rotation, vibration mais la quantification complique un peu.
On peut imaginer que le choc entre molécules excite la vibration de l'une des molécules mais encore faut-il que l'énergie cinétique de translation soit suffisante pour apporter un quantum de vibration (un phonon dirait-on en physique du solide).

[A voir en vidéo sur Futura]

[tenocnoc]

Dans une molécule ce sont les électrons qui interagissent avec le rayonnement électromagnétique du fait du dipôle qu'ils constituent avec les noyaux (je simplifie). Donc quand un photon est absorbé, il peut se transformer en énergie de rotation ou de vibration de la molécule. Ensuite, par collisions entre molécules, cette énergie de rotation ou de vibration se transforme en énergie cinétique : l'énergie se répartit équitablement entre translation, rotation, vibration mais la quantification complique un peu.
On peut imaginer que le choc entre molécules excite la vibration de l'une des molécules mais encore faut-il que l'énergie cinétique de translation soit suffisante pour apporter un quantum de vibration (un phonon dirait-on en physique du solide).

personnellement je pense que la transformation des photons en énergie cinétique et le processus inverse sont la règle; en effet comment pourrait-on expliquer autrement le rayonnement electromagnetique émis par tout corps dont la température est supérieure à 0 degres k?(a moins que la chaleur dans un solide reste sous forme de photons)

[Jeanpaul]

Tout dépend de ce que tu appelles énergie cinétique. Moi je comprends ça comme un mouvement d'ensemble de la molécule mais si tu comprends ça comme l'agitation des électrons dans un solide, c'est différent mais en général on n'appelle pas ça énergie cinétique car c'est quantifié.

[tenocnoc]

a vrai dire on ne sait pas bien ce qu'est l'energie cinétique dans un atome, mais pourquoi ne serait'elle pas quantifiée; mais sachant qu'elle a une direction stable
dans le temps pour un objet qui ne subit pas d'influence extérieure, je trouve que les notions de rotation et de vibration sont peu intuitives pour un atome isolé.

[invite1acecc80]

Bonsoir

a vrai dire on ne sait pas bien ce qu'est l'energie cinétique dans un atome, mais pourquoi ne serait'elle pas quantifiée; mais sachant qu'elle a une direction stable
dans le temps pour un objet qui ne subit pas d'influence extérieure, je trouve que les notions de rotation et de vibration sont peu intuitives pour un atome isolé.

JeanPaul a spécifié pour une molécule et non pour un atome!
Un atome n'a pas de degré de liberté de vibration ou de rotation propre.
Et à vrai dire, on sait très bien ce qu'est l'énergie cinétique d'un atome. "Elle n'est quantifié" seulement si tu tentes d'immobiliser l'atome ou le gaz autour de parois (dans un volume). Plus les parois sont grandes (infiniment grandes)(c'est à dire si la longueur d'onde associée soit à la quantité de mouvement de l'atome ou pour le gaz si la longueur d'onde de de Broglie (en température) est très petite devant les dimensions caractéristiques des parois),
plus la quantification devient "floue" et on peut très bien ne pas en tenir compte...

Bonne soirée.