bonjour
je sais d'apres la loi de wien que la couleur dominante emise par un objet chauffé renseigne sur sa température.
je me suis alors posé la question suivante.
quand je vois le soleil qui est jaune et une flamme jaune puis je en conclure que la température de la flamme et la même que la température de la surface du soleil .
je pense que oui d'apres mon cours.
mais "instinctivement" ça semble bizarre.
j'aimerais votre avis
merci
Bonjour, et bienvenue sur le forum,
La question soulève plusieurs points distincts :
1) Est-ce que le spectre visible du Soleil est celui d'un corps noir?
2) Quelle est la couleur du corps noir correspondant ?
3) Est-ce que le spectre visible de la flamme est celui d'un corps noir?
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1) Oui vu dans l'espace, du moins c'est suffisamment près pour qu'on puisse le traiter comme. Non vu de la surface de la Terre, à cause de l'absorption de l'atmosphère.
2) Les couleurs des étoiles et des corps noirs sont données par exemple là ; ; le Soleil peut être trouvé dans la liste ("sun"). Le Soleil hors atmosphère est blanc rosé.
(On notera qu'il n'y a aucune étoile jaune ou verte. Celles "au centre" de la dynamique des couleurs, entre F et G, sont blanches.)
Il apparaît jaune pour nous d'une part à cause de la diffusion du bleu par l'atmosphère, d'autre part parce que notre cerveau fait une "balance des blancs": la perception des couleurs est subjective, et dépend du contexte.
3) Non, une flamme jaune n'est pas homogène en température, et contient le plus souvent des atomes émettant des raies particulières; cette page web donne les spectres pour des parties bleues, non jaunes, mais ça donne une idée.
Les couleurs des braises (carbone quasiment pur) donnent une meilleure idée des couleurs de corps noir.
Dernière modification par Amanuensis ; 22/03/2013 à 15h56.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
bsr, je me pose une question.
peut on aplliquer la loi de Wien à une lampe spectrale du type lampe à vapeur de mercure ? et pourquoi ?
D'autre part le rayonnement du fond diffus cosmologique est omniprésent mais quel en est le corps dense responsable ? l'univers à l'age de 300 000 ans ?)
comment un rayonnement peut il être dilué " et "refroidi" ?
merci
Dernière modification par nlm.nlm ; 10/10/2013 à 17h41.
Bonsoir.
La lampe à vapeur de mercure est une lampe spectrale donnant un spectre de raies (celles qui caractérisent le mercure) et ne ressemble aucunement au profil spectral d'un corps noir (en forme de "cloche") dont l'équation est donnée par la loi de Planck. La loi de Wien ne s'applique donc pas.peut on aplliquer la loi de Wien à une lampe spectrale du type lampe à vapeur de mercure ? et pourquoi ?
Duke.
Oui, mais la densité n'a pas besoin d'être celle d'un solide: la masse volumique en surface du Soleil est plus faible que celle de l'atmosphère terrestre au niveau de la mer.Envoyé par nlm.nlm
[Wiki: The photosphere has a particle density of ~10^23 m^−3 (about 0.37% of the particle number per volume of the Earth's atmosphere at sea level).
Or les particules sont plus légères pour le Soleil...]
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Bonjour,
Les lois donnant la correspondance entre la température et la couleur sont valables pour les corps opaques uniquement, car le rayonnement qui est créé au centre par la chaleur ne peut pas s'échapper directement. C'est durant son laborieux trajet vers l'extérieur que son spectre est "thermalisé". Quel que fût son spectre initial (généralement des raies d'émission) il sort avec un spectre thermique de corps noir.
Dans une ampoule à vapeur de mercure, c'est la vapeur, transparente, qui émet de la lumière. Dans une flamme d'allumette, ce sont les gaz issus de la combustion, qui sont eux aussi transparents. Ainsi, leur spectre n'est pas "thermalisé".
Le rayonnement de fond cosmologique a été émis à une époque où il n'existait encore aucune planète, aucune galaxie, aucune étoile. L'univers était uniformément rempli de matière, comme peut l'être aujourd'hui l'espace entre les étoiles ou entre les galaxies. Mais en raison de l'expansion de l'espace, cette matière était à l'époque plus concentrée et plus chaude... au point de briller d'un éclat incandescent, telle la surface du Soleil.
Avec l'expansion de l'univers, la concentration a diminué, ainsi que la température. L'univers est devenu transparent et inerte, au point qu'aujourd'hui, il est essentiellement constitué de vide, tant la concentration a chuté.
L'univers étant infini (ou les lignes de visée partant d'un observateur, s'il est fini et spatialement cyclique), plus on observe des régions éloignées, entre les galaxies lointaines, plus l'image qui nous parvient est ancienne. Le rayonnement de fond cosmologique n'est rien d'autre que la lumière émise par la matière qui emplissait l'univers à l'époque où elle brillait. Plus précisément à l'instant où elle est devenue transparente.
Cette lumière nous est parvenue de très loin et a voyagé pendant très longtemps. Elle a parcouru cette distance alors que l'univers continuait à se dilater. Voyageant dans un "espace en expansion", les principes de la relativité générale (eux-mêmes à l'origine de l'expansion de l'espace) indiquent que la longueur d'onde s'est dilatée de la même façon que l'espace, décalant le spectre de cette lumière vers le rouge, puis l'infrarouge, puis au-delà de l'infrarouge, vers les micro-ondes où nous l'observons actuellement. C'est exactement le même phénomène qui décale vers le rouge l'image des galaxies et nous permet d'en déduire leur vitesse de fuite, donc leur éloignement. L'image du rayonnement de fond datant d'avant la formation des galaxies, l'effet est bien plus prononcé.
Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.
merci pour vos réponses
c'est l'effet doppler ( peut etre relativiste) mais cela signifie t il que le fond se déplace à une vitesse proche de celle de la lumière pour decaler autant le rayonnement vers le rouge ? ( et même pour le depasser)C'est exactement le même phénomène qui décale vers le rouge l'image des galaxies et nous permet d'en déduire leur vitesse de fuite, donc leur éloignement. L'image du rayonnement de fond datant d'avant la formation des galaxies, l'effet est bien plus prononcé.
d"autre part, peur on dire que le vide intergalactique à 3 kelvin est la source d'un rayonnement ?
Dernière modification par nlm.nlm ; 10/10/2013 à 19h31.
Tout-à-fait. L'expansion de l'espace est telle que les objets situés à grande distance s'éloignent de nous à grande vitesse.
Le cas d'images très anciennes est nettement plus compliqué, car le taux d'expansion à l'époque n'était pas le même qu'aujourd'hui, et les objets dont on voit les images étaient beaucoup plus proches lorsqu'ils ont émis ces images qu'ils ne le sont aujourd'hui... et la distance parcourue par les rayons lumineux n'est égale ni à la distance où se trouvait l'objet dans le passé, ni à celle à laquelle il se trouve aujourd'hui, puisque l'intervalle d'espace qui nous sépare a continuellement grandi durant le voyage des rayons lumineux !
Le fait peut paraître très surprenant, mais la matière dont on voit l'image par l'intermédiaire du rayonnement de fond s'éloignait de nous avec une vitesse de récession supérieure à la vitesse de la lumière lorsqu'elle a émis cette image !
Note que j'emploie le terme "vitesse de récession" pour éviter de parler directement d'une vitesse supérieure à celle de la lumière : les vitesses liées à l'expansion de l'espace obéissent à la relativité générale et ce n'est pas très simple. On peut considérer que cette matière est en fait "immobile dans un espace en expansion", et appeler "vitesse de récession" la vitesse apparente liée à l'expansion de l'espace. Cette vitesse apparente n'est pas limitée par la vitesse de la lumière.
En pratique, les photons que l'on reçoit aujourd'hui, au début, s'éloignaient de nous en raison d'une expansion très rapide de l'espace. Puis, l'expansion a ralenti, et cela a permis à ces photons de nous parvenir maintenant. Bien entendu, ils nous frappent précisément à la vitesse de la lumière.
Non, je dirais plutôt qu'il est "frappé" par un rayonnement. On peut dire aussi qu'il "contient" ce rayonnement, vu qu'il est perpétuellement traversé par lui.
Dernière modification par Pio2001 ; 10/10/2013 à 20h01.
Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.
