Corps noir, spectre de raies, émission et absorption : contrôle de connaissances
Bonjour,
Alors après avoir fait un grand tour sur les posts dans ce Forum, j'aimerai bien savoir si j'ai bien compris un certain nombre de phénomènes. Je vous serais reconnaissante si vous pouvez m'aider à vérifier mes connaissances et à les arranger et merci d'avance.
0.Il y a deux types d'émissions : si on envoit des radiations avec des fréquences bien précises (fréquences de résonance ou nombre entier quantum d'énergie) deux choses peuvent se produire:
- Emission 1 : Le spectre de raies d'un seul atome isolé est discontinu, en effet l'électron ne peut absorber qu'un nombre entier de quantum d’énergie. Après l'avoir absorber il passe à un état d'énergie plus haut. Puis il se désexcite en émettant un photon.
- Emission 2 : si on considère un corps noir, il absorbe toutes les radiations. Le phénomène d’absorption est un transfert en énergie d'agitation thermique, si ce corps continue à absorber sans rien fournir, il continuerait à chauffer et le milieu extérieur continuerait à se refroidir ce qui contredit le 2eme principe de la thermodynamique(le transfert se fait du corps chaud vers le corps froid et non pas l'inverse) ! Donc le corps noir émet aussi une radiation pour rester en équilibre thermique avec le milieu extérieur. Ce type d'émission est dû au mouvement des atomes dans le solide, il est donc d'origine différente de l'émission 1.
1. Si on considère un gaz pur de faible densité, il n'y a pas d’interactions entre les atomes et il y a un nombre faible de modes propres de vibration donc il n y a pas d'émission de type 2 mais il y a l'émission de type 1. Le spectre est discontinu.
2. Si on considère un gaz dense. L'émission de type 1 persiste mais il y aussi a une interactions entre les particules ( des chocs donc des changements de vitesse) et il y a plusieurs modes propres de vibrations donc absorption d'un très grand nombre de fréquences (fréquences de raisonnance) et donc émission de type 2 avec un très grand nombre de fréquences. Le spectre est continu.
3.Même en chauffant un gaz à faible densité le spectre reste discontinu car il n y a pas un très grand nombre de modes propres. En revanche l'intensité des raies du spectre augmente.
4.Tout corps (ie solide) émet à une température supérieur à 0K émet une radiation de type 2 mais d'intensité faible dans le domaine visible, en le chauffant l'intensité augmente et à un certain moment on atteint le domaine visible.
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