Ondes électromagnétiques & Dissipation de l'énergie thermique

[ThunderJack]

Bonsoir,

J'ai appris que lorsqu'un corps matériel possède une température supérieure au 0 absolu,
celui-ci émet des ondes électromagnétiques, dissipant ainsi son énergie thermique.

Je sais aussi que les électrons dans un atome possèdent une énergie bien définie
et que si l'atome considéré n'est pas dans son état fondamental (c'est le cas si le corps n'est pas au 0 absolu),
les électrons des couches supérieures ont tendance à redescendre
vers des niveaux d'énergie inférieurs en émettant une onde électromagnétique.

Mes questions :

- Par quel(s) mécanisme(s) cette onde est-elle produite ?
Je sais qu'une charge ponctuelle oscillante émet du rayonnement,
mais comment se fait-il qu'un nuage de probabilité de présence d'un électron qui abaisse son énergie énergie émet une onde ?

- Dans quelle direction part cette onde, quelle et sa forme ?
Est-ce une onde rectiligne qui part dans une direction aléatoire ?
Est-ce une onde sphérique qui se propage en partant du centre de l'atome ? de la position instantané de l'électron lors de la transformation ?
Est-ce une sorte de "surplus de probabilité de présence" qui explose dans toutes les directions (un peu bizarre je sais...) ?
Autre chose ?

- Ce phénomène d'abaissement du niveau d'énergie se produit-il de façon aléatoire, avec une certaine probabilité ?
Ou se produit-il à un moment bien précis, lorsque l'électron a une certaine configuration énergie potentielle/énergie cinétique ?

Merci à tous !!!
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[LPFR]

Bonjour.
Le rayonnement thermique d’un corps n’a rien à voir avec la nature des atomes d’un corps ni les niveaux d’énergie des atomes.
Les ondes sont émises par les oscillations des électrons liés aux atomes : oscillation du « centre de gravité » de la charge électrique.
Des ondes sont peut-être émises aussi lors de chocs d’électrons libres (quand il y en a) avec des atomes du réseau (mais c’est une supputation personnelle : je ne l’ai jamais lu).
Le diagramme de rayonnement d’une charge accélérée donne un maximum dans le plan perpendiculaire à l’accélération et un zéro dans la direction de l’accélération. Comme les oscillations ont des directions aléatoires, les zéros des émissions ont aussi une direction aléatoire. Le « centre de chaque émission est le « centre de gravité » de la charge qui a subit l’accélération. Ce centre ne doit pas être bien loin du centre de l’atome.
Remarquez que cette vue est une vue « analogique » purement classique, qui ne colle pas avec la discrétisation des niveaux d’énergie des oscillateurs qui produisent le rayonnement. Mais si on part sur la quantification des oscillateurs, alors l’émission par le passage d’un niveau à un autre es due à l’émission d’un photon et non au rayonnement classique d’une charge accélérée. Alors, la direction du photon est quelconque, et l’énergie des photons émis doit correspondre aux niveaux d’énergie des oscillateurs (qui sont très proches).
Pour avoir une description autorisée, je vous conseille de lire le chapitre 41 du premier tome du Feynman.
http://www.feynmanlectures.caltech.edu/
Au revoir.

[ThunderJack]

Merci LPFR, je vais aller consulter cela, je reviendrais si j'ai d'autres questions.