Le corps noir "avec les mains"

[Maou]

Bonjour,

J'aimerais comprendre qualitativement le rayonnement d'un corps noir.

La définition qu'on retrouve généralement, c'est : "Le corps noir est un objet idéal qui absorberait toute l'énergie électromagnétique qu'il recevrait, sans en réfléchir ni en transmettre" (Wikipédia, etc).

Après on nous montre des courbes d'émission d'énergie en fonction de la longueur d'onde... OK. Donc le corps noir rayonne de l'énergie, right ?
cette énergie, c'est quoi ?
"Cependant, un corps noir peut émettre de la lumière s'il a une température suffisamment élevée (voir plus bas), il n'apparaîtra donc pas noir dans toutes les conditions." (Wikipédia)
AHHH... donc le corps noir rayonne de l'énergie électromagnétique à partir d'une certaine température ?
https://webtv.univ-nantes.fr/fiche/2...-un-corps-noir
Par exemple, le mec dans cette vidéo se contredit en disant que ça émet un rayonnement électromagnétique.
ça contredit la définition même du corps noir, non ?

Du coup je comprends pas ... quand on regarde le spectre énergie en fonction de la longueur d'onde, si l'énergie est maximale pour une longueur d'onde donnée, ça veut bien dire qu'il y a PLUS DE PHOTONS avec la longueur d'onde en question qui sont émis ?

Ou pas ?
Je cherche juste à comprendre en gros, l'idée, ce qui se passe physiquement, pas mathématiquement.
(je suis en M1 physique au cas où vous vous interrogeriez sur les notions que vous pourrez utiliser)

Merci d'avance si vous pouvez me répondre,


Maou
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[LPFR]

Bonjour.
La définition est correcte : un corps noir absorbe tout rayonnement incident.
Et un corps noir émet du rayonnement électromagnétique à toute température au dessus du zéro absolu.
Combien il émet et quelle est la distribution spectrale est donné par les lois de Planck, Wien et Stefan-Boltzman.
Ce rayonnement est émis par l’agitation thermique des atomes et électrons des solides ou liquides. L’agitation thermique a pour effet d’accélérer des charges électriques, et les charges électriques émettent de ondes électromagnétiques quand elles sont accélérées. (Dans le sens général du terme : augmentation ou diminution de vitesse).
Et ceci n’a rien à voir avec la structure atomique ou des niveaux d’énergie des atomes ou molécules.

Et si on veut un exemple pratique d’un corps (presque) noir, on prend un petit tour dans la paroi d’une grosse boite. Le corps noir est le trou, pas la boite. Un rayon qui entre par le trou, à très peu de chances d’en ressortir, même s’il se réfléchit sur les parois internes de la boite. Le trou est d’autant plus noir qu’il est petit.
Au revoir.

[Maou]

Bonsoir,

Merci pour cet éclaircissement.
Est-ce qu'il s'agit du rayonnement de freinage (ou bremsstrahlung) ? C'est ce que je trouve sur le web en tapant les mots clés de votre réponse.
J'avoue que j'ai du mal à comprendre qu'un électron (p. ex) dont la vitesse varie émette des photons.

EDIT : bon à la rigueur je peux comprendre... l'électron est freiné, il perd de l'énergie... sous forme électromagnétique why not.
quand il est accéléré (augmentation de vitesse) c'est vrai aussi ?

[Maou]

Ah et une dernière chose, dans la définition on dit que le corps absorbe toute l'énergie SANS EN TRANSMETTRE ni en réfléchir?

Pourtant, même si les photons sont piégés super longtemps par diffusion, ils finissent bien par être transmis, non ? (avec une autre énergie)

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour.
Oui. Il s’agit bien de « bremsstrahlung » et le modèle qui le décrit est purement classique : ondes et non photons. L’onde émise se calcule à partir de équations de Maxwell.
Un électron qui rebondit contre un atome est freiné pendant la moitié de la collision et accéléré pendant la seconde moitié.
Mais cette émission est très faible. Si on prend comme exemple la production des rayons X lors d’une radiographie, l’accélération de l’électron est (de tête) de l’ordre de 10^25 m/s² et la fraction d’énergie émise est moins de 0,1%

L’ajout de « SANS EN TRANSMETTRE ni en réfléchir » a été fait pour bien faire comprendre que le rayonnement émis et complètement absorbé par le corps noir. Mais il peut prêter à confusion avec le rayonnement propre du corps. Un corps noir isolé dans l’espace vide émet en fonction de sa température, comme déjà décrit, indépendamment du rayonnement qui lui arrive ou pas (et qui est totalement absorbé).

Dans certaines définitions vous trouverez « en équilibre thermique ». C’est une erreur. Un corps noir émet et reçoit comme décrit, qu’il soit ou non en équilibre thermique ou énergétique.
Au revoir.