Corps-noir et catastrophe ultraviolette

[invite4038d92d]

Bonsoir,
mes connaissances en physique etant reduite, je prefere me contenter d'une explication simpliste pour comprendre pourquoi les physiciens du XIXe siecle avait predit une courbe en forme d'hyperbole representant l'intensite en fonction de la longueur d'onde pour un corps noir, et que l'experience nous conduit en fait a une courbe "presque" en cloche.
Apres avoir effectue quelques petites recherches (apres avoir regarde quelques videos sur youtube a vrai dire), j'ai compris que les scientiques appliquant les lois classiques de la physique predirent une courbe en forme d'hyperbole, parce qu'ils pensaient que le corps noir a haute temperature preferait liberer son energie en emettant des radiations relativement energetiques (tels les rayons X et UV).
Mais qu'en realite ce n'etait pas le cas et que ceci etait du premierement a cette equation:
PV=NkT
avec P et V pression et volume du gaz, T sa temperature, N le nombre d'atomes (on considere que ce sont des atomes) et k la constante de Boltzmann;
qui nous dit que: comme PV a la dimension d'une energie, alors NkT est aussi une energie et que kT devrait representer l'energie moyenne par atome.
De ce fait, la probabilite que l'atome ait plus que kT energie est faible, donc la probabilite qu'il emette des radiations d'energie superieure a kT est egalement faible, et c'est pour cela que l'on assiste a une chute de l'intensite pour les faibles longueurs d'onde, alors que la physique classique predisait une augmentation de celle-ci.

Je voudrais savoir si ce que je dis est aussi loin de la verite que je ne le pense, et si oui pourquoi alors est-ce que le fait que l'energie soit quantifiee implique-t-il les resulats obtenus pour les corps noirs?
Merci pour vos reponses!
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[phys4]

La bas de la théorie du rayonnement utilise en effet l'énergie kT/2 par degré de liberté, et non par atome.

Les degrés de liberté d'une onde électromagnétique dans une cavité augmentent quand la longueur d'onde diminue et tendent vers l'infini quand cette longueur d'onde tend vers zéro. C'est ce qui donne la branche infinie de la théorie non quantique.
La théorie quantique intervient pour limiter l'énergie à l'équilibre, lorsque chaque photon a une énergie de l'ordre de kT.

[invite4038d92d]

Ce que je comprends c'est que dans une cavite, les ondes a longueur d'onde elevee ne sont pas emises avec une grande intensite, car certaines d'entre elles s'annulent par interference destructive, alors que les faibles longeurs d'onde s'en tirent mieux (mois d'interferences destructives).
En fait, je ne sais meme pas pourquoi j'ai compris votre commentaire comme ca , c'est totalement a cote de la plaque n'est-ce-pas, disons que c'est une interpretation tiree par les cheveux pour tenter de comprendre ce qu'etait un degre de liberte.
Merci d'avoir repondu!

[phys4]

Ce que je comprends c'est que dans une cavite, les ondes a longueur d'onde elevee ne sont pas emises avec une grande intensite, car certaines d'entre elles s'annulent par interference destructive, alors que les faibles longeurs d'onde s'en tirent mieux (mois d'interferences destructives).
!

Non, ce n'est pas du tout cela, chaque mode de vibration est indépendant, il n'y a pas d'interférences entre eux. Les énergies des ondes de fréquences différentes, ou de vecteurs d'onde différents s'ajoutent.

Comme il existe un grand nombre de modes pour les courtes longueurs d'onde, l'énergie totale deviendrait énorme, s'il n'y avait pas la limite d'un nombre entier de quantum d'énergie.

[A voir en vidéo sur Futura]