Corps noir

[alexx08]

Bonjour a tous,

Je viens a votre rencontre pour savoir des petites choses a ce sujet.

1/ Un corps noire,sa définition c'est bien:

Tout corps qui peut absorber l’énergie sans la rejeter est considérer comme un corps noire?

2/ Selon la loi de Stephan BOLTMANN un coop noir émet un rayonnement??


En gros,j'aimerais comprendre le principe d'un "corps noire"?

Cordialement
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[nlbmoi]

Bonjour

Tout d'abord, je ne crois pas que tu aies posté dans le bon forum !
Ensuite, un corps noir c'est un objet fictif (idéal) qui absorbe toute l'énergie (électromagnétique) qu'il reçoit sans en réfléchir ni en transmettre.

Comme ce corps absorbe tout sans rien transmettre, il apparaît noir.

Un corps noir, comme tout corps, émet un rayonnement électromagnétique. la différence est que ce rayonnement dans le cas du corps noir ne dépend que de la température. La loi de Stefan-Boltzmann est une simple relation entre la densité de puissance (appelée auparavant émittance) et la température et plus exactement sachant que est la constante de Stefan-Boltzmann.

Pour voir ce qu'est un corps noir, imagine une grande cavité reliée à un four (ainsi on peut faire varier la température au sein de cette cavité) dans laquelle tu perces un petit trou.

[alexx08]

désoler,je repost ca dans le forum approprié!

cordialement.

[Kemiste]

Je pense que la question aura plus sa place en physique

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Bonjour,

Une petite précision concernant la définition de corps noir : c'est aussi un corps à l'équilibre thermique (sa température est uniforme et constante).

Notons que le rayonnement d'un corps noir est universel, il ne dépend pas de sa composition Comme le dit nlbmoi il ne dépend que de la température. C'est très facile à prouver.

Selon les lois de la thermodynamique un corps a température uniforme et à l'équilibre thermique ne va pas voir sa température devenir non uniforme, sans échange d'énergie avec l'extérieur. Si c'était le cas on aurait vite fabriqué une machine à mouvement perpétuel (il suffirait de relier la partie devenue chaude et la partie devenue froide à une turbine et une dynamo pour produire du courant électrique).

Imaginons un boite vide et totalement isolée du monde extérieure. Toute la boite est a température uniforme et est un matériau de corps noir. A l'intérieur le rayonnement de corps noir est continuellement émis et réabsorbé.
Supposons que la partie gauche de la boite ait une composition différente de la partie droite et que le rayonnement de corps noir soit différent. Par exemple, l'énergie totale émise (par seconde) pourrait être identique, mais pas le spectre (des couleurs différentes du rayonnement). Disons pour l'exemple que la partie gauche émet du bleu et la partie droite émet du rouge. Mettons un filtre au milieu de la boite, un filtre qui laisse passer la lumière rouge mais reflète la lumière bleue. Dans ce cas, on va avoir un passage a sens unique du rayonnement de la droite vers la gauche. Donc, la partie gauche va emmagasiner de l'énergie au détriment de la partie droite, ce qui va provoquer une hausse de température à gauche et une baisse à droite. On a vu que c'était impossible, donc le rayonnement doit être le même quel que soit la composition.

On peut aussi calculer directement ce rayonnement, par exemple à l'aide de la physique statistique, mais c'est évidemment un peu plus compliqué

Un petit article assez sympa ici : http://webinet.cafe-sciences.org/art...a-la-physique/
On y décrit notamment l'exemple du four de nlbmoi.

[LPFR]

Bonjour.
Dans l’exemple de nlbmoi, le corps noir est l’ouverture du petit trou et non la cavité. Mais la température correspondante au rayonnement émis est bien celle des parois internes de la cavité.

Une autre chose est l’exigence de l’équilibre thermique. Elle est souvent mal comprise. Par exemple, le corps est en équilibre entre le rayonnement reçu et le rayonnement émis. L’équilibre thermique demande uniquement que la température soit uniforme. Mais même pour un corps dont la température n’est pas uniforme, chaque partie de sa surface émet comme un corps noir à la température de ce morceau.
Au revoir.

[Deedee81]

Mais même pour un corps dont la température n’est pas uniforme, chaque partie de sa surface émet comme un corps noir à la température de ce morceau.

Ah oui, en effet. Merci pour la rectification.

Notons aussi que pour l'équilibre thermique, une source d'énergie interne peut se substituer au rayonnement reçu. C'est le cas de l'exemple du four mais aussi du Soleil (qui à "quelques raies près" est un assez bon corps noir).