Bonjour,
J'ai à étudier les phenomènes qui produisent de la chaleur au niveau atomique lorsque de la matière est soumis à un rayonnement de micro-ondes. (Je suis en PCSI)
C'est une étude assez simplifié (à savoir que toute physique quantique dans les calculs est laissée de côté ).
D'abord d'après ce que j'ai pu trouver, la chaleur peut être produite de deux façons dans la matière :* Notez que j'utilise l'expression "comme par magie" car je ne sais pas encore expliquer en détail le pourquoi du comment de cet apport de chaleur.
- Certaines molécules polarisées se mettent en mouvement sous l'action du champ électrique et par chocs avec les molécules voisines on a comme par magie* de la chaleur !
- Les électrons des couches supérieurs des atomes composant la matières "vibrent" sous l'action du champ électrique du rayonnement EM. Ensuite comme par magie* on a de la chaleur !
Mes questions concernent ces deux aspects.
>> Concernant la mise en mouvement moléculaire, est-ce les chocs uniquement qui produisent la chaleur ? (Ca tourne ca s'entrechoque et par un effet de chaine ca bouge de plus en plus donc il y a chaleur ?!)
Existe-t-il un moyen simple de modéliser ce phénomène ? (un modèle mathématique/Statistique mettant en scène des chocs de molécules et permettant de donner un aperçu de la chaleur apportée.)
>> Maintenant venons en à la vibration des électrons.
Tout d'abord je ne sais pas si c'est très juste de parler de vibration d'électrons, mais j'essai de rester dans la modélisation simple (pour autant j'aimerais que le modèle décrive la réalité avec plus ou moins d'exactitude ).
Apparement il est possible de faire une approche mathématique simple de ce phénomène par l'étude de l'électron comme un oscillateur amorti. (un parallèle sympa avec mes cours de méca .)
Pour le moment je n'ai pas de documents précis sur cette modélisation, donc si vous avez un lien je serais bien avancé . Ensuite j'aimerais quelques explications sur le phénomène en lui même.
-> Comment cela se fait-il qu'un électron qui vibre puisse nous apporter de la chaleur (comme par magie ) ?
Je suppose que la mise en mouvement de l'electron va dégager un rayonnement électromagnétique... mais est-ce la source de notre chaleur ? Merci de m'éclaircir la dessus.
-> Est-ce que la vibration de l'électron dont je parle peut-être assimilée à l'absorption du rayonnement EM (micro-onde) par l'électron ? (Est-ce la même chose ?)
-> Ensuite, est-ce que tous les électrons sont assujetis à ce phénomène ?
Ca doit dépendre des niveaux d'énergie de l'électron de l'atome et de la fréquence de la micro-onde je suppose... Il doit y avoir des valeurs pour lequels l'électrons vibre et pour d'autre non...
Comment calculer (ou mettre en évidence par le calcul) ce rapport fréquence / Etat de l'electron ?
Entre ces deux phénomènes, lequel est le plus courant, lequel est privilégié ?
Enfin, existe-t-il d'autres phénomènes physiques qui entre en jeu dans la production de chaleur dans la matière avec les micro-ondes ?
Voilà j'en ai fini pour toutes mes questions . Merci de m'avoir lu jusque là et d'avance merci si vous préparez une réponse !
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