Question sur les photons dans l'infrarouge

[invitefe8dcfbd]

Bonjour à vous , j'aurais une question sur les photons, précisément les photons dans l'infrarouge. Si j'ai bien compris, plus la longueur d'onde d'un photon est grande, plus sa "capacité à chauffer un corps" sera grande (des lasers IR sont d'ailleurs utilisés je crois par exemple pour la découpe de métaux), et de même, plus un objet est chaud, plus il émettra de photons de grande longueur d'ondes.

Mais par rapport à ce fait, imaginons que pour une même quantité de photons (donnons une unité arbitraire : 100), nous ayons deux rayons, un large (disons de 10 mètres de diamètres) et un concentré (1 mm de diamètres).
Le rayon concentré (1 mm de diamètre) qui contient 100 ua, est-il plus chaud que le rayon large (10 mètres de diamètre) qui possède également 100 ua ?

Où si mon exemple est trop abstrait (j'en suis désolé), un rayon est-il plus chaud lorsqu'il est plus "concentré" ? Où ça ne change rien ? Merci de m'éclairer ^^ !
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[invite814a7e57]

Alors, si tu veux tes deux faisceaux contiennent la même puissance lumineuse mais elle n'est pas répartie de la même manière dans l'espace.

En effet, plus ton faisceau sera concentré plus l'intensité sera elevée. En effet, grossièrement, l'intensité = P/S donc plus petite sera la surface plus ton faisceau sera intense. Et dans une approximation d'onde plane se déplacant dans un cynlindre par exemple, I=c.u avec u la densité d'energie volumique. Donc plus ton faisceau sera concentré, plus son intensité sera grande, donc plus il sera énergétique et donc plus il sera chaud. (pour une meme longueur d'onde)

[invitefe8dcfbd]

Merci beaucoup pour cet éclaircissement , en prime une formule que je pourrai réutiliser, merci énormément ! Et bonne soirée ^^.

[invite814a7e57]

Fait attention ses formules ne sont valables que dans des cas bien précis.

De rien, bonne soirée

[A voir en vidéo sur Futura]

[RomVi]

Bonjour

La notion que tu te fais de la température d'un faisceau lumineux est incorrecte. Celle ci est directement reliée à la répartition spectrale des photons, donc si on a 2 faisceaux de même nature spectrale ils sont tous les 2 aussi "chauds", même si un faisceau est plus diffusé que l'autre.
Au passage plus un objet est chaud et plus la longueur d'onde émise est petite.

[invitefe8dcfbd]

Ah bon ? Zut, en réalité je me posais cette question suite à la vue d'une vidéo sur un four solaire, et je me demandais pourquoi la lumière "concentrée" pouvait-elle chauffer plus, on voit que le foyer de la lentille même s'il est petit, atteint une température assez élevée, et je ne comprenais pas la nature du phénomène. Pourquoi il y a t-il une telle différence de température ? (vraiment ça s'échappe). Et merci de m'avoir corrigé sur la longueur d'onde émis par les corps chauds ^^.

[JPL]

Simplement parce que l'énergie reçue par une large surface est concentrée sur une petite surface.

[invitefe8dcfbd]

D'accord je vois, merci de m'avoir corrigé et informé .

[JPL]

Au passage plus un objet est chaud et plus la longueur d'onde émise est petite.

Tu parles d'un objet chaud, donc d'un spectre proche de celui du corps noir. Il n'y a pas une longueur d'onde mais une infinité de longueurs d'onde dont le maximum d'émission se décale d'autant plus vers les courtes longueurs d'onde que le corps est plus chaud.

[RomVi]

Je suis au courant... J'apportais simplement une correction au message initial.

[RomVi]

Ah bon ? Zut, en réalité je me posais cette question suite à la vue d'une vidéo sur un four solaire, et je me demandais pourquoi la lumière "concentrée" pouvait-elle chauffer plus, on voit que le foyer de la lentille même s'il est petit, atteint une température assez élevée, et je ne comprenais pas la nature du phénomène. Pourquoi il y a t-il une telle différence de température ? (vraiment ça s'échappe). Et merci de m'avoir corrigé sur la longueur d'onde émis par les corps chauds ^^.

L'objet va tendre vers une température limite qui est celle de la lumière, donc pour un four solaire 5800K, mais au fur et à mesure que l'objet va s'échauffer il va lui même perdre une certaine puissance, qui est fonction de sa surface.

[JPL]

Excuse-moi mais je ne sais pas ce qu'est la température de la lumière. Cette expression m'est totalement inconnue et je ne vois pas à quoi cela peut correspondre sur le plan physique.

[RomVi]

Je l'ai expliqué juste au dessus.
Cette notion ne s'applique que dans le cas d'une répartition de type corps noir, elle n'a pas de sens pour un laser par exemple.

[JPL]

Dans ce cas on parle de la température du corps noir émetteur, ou de température de couleur (en éclairagisme ou en photo) c'est plus clair.

Bref le corps noir c'est clair

[JPL]

Pourrais-tu s'il te plaît parler de la concentration de lumière et rien d'autre ?

[christophej]

L'objet va tendre vers une température limite qui est celle de la lumière, donc pour un four solaire 5800K, mais au fur et à mesure que l'objet va s'échauffer il va lui même perdre une certaine puissance, qui est fonction de sa surface.

Il me semblait aussi. Mais dans le cas d'un laser au CO² la longueur d'onde est de 10µm, ce qui correspond à la longueur d'onde du maximum de rayonnement d'un corps noir à 300K.
Température largement dépassée dans le faisceau.

[RomVi]

D'où ma précision apportée au message #13...