émissivité, corps noir, loi de Wien

[Wöler]

Bonjour,

J'aurais voulu savoir comment les physiciens parviennent à trouver le pic d'émissivité d'un corps (soleil, corps noir) et ainsi en déduire sa température.

Wilhlem Wien réalisa une série d'expérience sur le rayonnement du corps noir. Il utilisa un four hermétiquement fermé et isolé qu'il perça d'un minuscule trou pour en étudier le rayonnement électromagnétique qui s'échappait. Il put ainsi connaître la température à l'intérieur du four et établir une loi empirique (1896) qui relie le spectre d'émission d'un corps noir et sa température. Ce spectre d'émission est en forme de cloche. La loi de Wien permet de déterminer la longueur d'onde (en m) pour laquelle le rayonnement du corps noir est le plus intense.

Je voudrais donc comprendre de quelle manière wien est-il parvenu à donner isolément à chaque longueur d'onde une émissivité et donc à trouver une longueur d'onde correspondant à un pic d'émissivité afin de construire le spectre d'émission du corps noir et d'établir la loi qui porte désormais son nom.
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je ne le sais pas. Il est rare de trouver des descriptions de la manip en dehors des publications originelles. Et dans son cas, il faudrait comprendre l'allemand.
Mais je pense que, pour l'époque, il a dû utiliser un spectroscope à réseau et un bolomètre comme capteur avec un galvanomètre à miroir comme instrument de mesure.
Au revoir.

[invitef3bc56df]

Lu
ne pas confondre emissivité et emittance...
La première désigne un facteur compris entre 0 et 1 caractérisant l'emittance du corps considéré comparé au corp noir (emissivité=1) qui lui obéit à la loi de Wien et de Planck qui donnent l'emittance (en W/m²) en fonction de la longueur d'onde et de la température.

Ca ne répond pas à ta question, mais t'évitera de nombreuse confusion, dangereuse quand étudie le rayonnement

Sinon je crois que la Loi de Wien découle mathématiquement de la loi de Planck... Mais ça reste a vérifier, dsl
++

[david_champo]

Bonsoir,

Je pensais que l'émissivité du corps noir avait été mesurée par quatres Physiciens expérimentaux : Otto Lummer (1860–1925), Ernst Pringsheim (1859–1917), Heinrich Rubens (1865–1922) et Ferdinand Kurlbaum (1857–1927). Wilhem Wien travaillait avec Otto Lummer, il me semble et la mesure était réalisée avec un photomètre de type Lummer Brodhun.

On trouve pas beaucoup de descriptions expérimentales, mais il y a des bribes d'explications sur le photomètre de type Lummer Brodhun sur ces sites :
http://subaru2.univ-lemans.fr/enseig...hotometre.html
http://fr.wikibooks.org/wiki/Photogr...otom%C3%A8tres

Pour séparer les longueurs d'ondes, ils devaient faire avec un prisme et placer un diaphragme en sortie pour sélectionner une longueur d'onde et placer le faisceau dans une des ouvertures du photomètre. Sinon, je crois que les étalons étaient en platine mais j'en sais pas plus.

Enfin ce qui est dommage, c'est que toutes les ressources fiables sur ce sujet sont payantes.

A +

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Re.
Je vois mal comment on peut mesurer une courbe d'émission avec un photomètre, qui se limite à comparer deux sources d'une même couleur (pure ou mélange).
Peut-être qu'il y a une astuce que je ne vois pas.
A+

[david_champo]

Re,

Re.
Je vois mal comment on peut mesurer une courbe d'émission avec un photomètre, qui se limite à comparer deux sources d'une même couleur (pure ou mélange).
Peut-être qu'il y a une astuce que je ne vois pas.
A+

Est ce que la courbe à l'origine n'était pas une mesure de l'intensité en fonction de la longueur d'onde ?

[invite6dffde4c]

Re.
Je viens de trouver dans un bouquin d'histoire de la physique (de E. Segrè) le dessin (originel) de l'appareil utilisé par Rubens et Kurlbaum (Ann. der Physik 4, 649 (1901)) pour mesurer le rayonnement dans l'infrarouge à fréquence constante et température variable.
Suivant mon interprétation, la source est un four. L'émission passe par un filtre puis est détectée par un bolomètre. Il y a même la courbe de la publication avec les résultats et la comparaison avec les prédictions de diverses théories. Malgré l'allemand, on arrive à déchiffrer.
A+

[invite2313209787891133]

Bonjour

La manip originale utilisait un prisme et un thermocouple placé dans une petite bulle de verre. On peut d'ailleurs refaire cette expérience assez facilement, si on dispose d'un thermocouple assez petit.

[david_champo]

Merci LPFR,

Et est ce qu'il donne des détails sur le type de Bolomètre et sur l'étendue de mesure spectrale ?

[david_champo]

Bonjour,

Bonjour

La manip originale utilisait un prisme et un thermocouple placé dans une petite bulle de verre. On peut d'ailleurs refaire cette expérience assez facilement, si on dispose d'un thermocouple assez petit.

Pourquoi une bulle de verre ? Pour éviter les transferts thermiques par convection ?

[invite2313209787891133]

Oui.

Jusqu'à récemment (une 20aine d'années peut être) des spectro infrarouge fonctionnaient encore en utilisant ce type de détecteur.

[david_champo]

Oui.

Jusqu'à récemment (une 20aine d'années peut être) des spectro infrarouge fonctionnaient encore en utilisant ce type de détecteur.

Pourtant, je croyais que la pyrométrie optique était une technique qui se basait sur la théorie du corps noir déjà établie.

Est ce que vous auriez des références de livres qui traitent un peu de l'histoire de la mesure de température ?

[invite2313209787891133]

Pourtant, je croyais que la pyrométrie optique était une technique qui se basait sur la théorie du corps noir déjà établie.

Oui sans doute, mais je ne vois pas pourquoi ce serait en contradiction avec ce qui a été dit plus haut

[david_champo]

Oui sans doute, mais je ne vois pas pourquoi ce serait en contradiction avec ce qui a été dit plus haut

C'est peut-être moi qui est pas bien compris. Je croyais que la question était de savoir comment avait été mesurée la courbe d'émissivité du corps noir du temps de Wien. Est ce que le pyromètre est une technique qui a été utilisée après que la théorie de Planck soit établie ou avant ?

[invite2313209787891133]

Tu veux parler des pyromètres optiques à filament ? Je pense que la technique doit dater d'après, mais il n'y avait pas besoin de connaitre la loi de Wien pour les concevoir.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Il ne faut pas mélanger les pyromètres avec les bolomètres. Le pyromètre compare "à l'œil" deux sources avec tous les inconvénients et restrictions (émissivité, couleur, gamme de fréquences dans le visible, etc.). Alors que le bolomètre mesure la puissance surfacique (presque) totale dans tout le spectre.
Au revoir.