Couleur des corps chauffés

[jikou]

Bonjour.

J'ai eu une discussion avec un ami sur la température des métaux en fusion.

Connaissant bien mon cours sur la thermodynamique (je viens de finir ma terminale), j'avais cette échelle des couleurs en fonction de la température :

471250.jpg

Là me vient une interrogation : le Soleil émet de la lumière blanche. L'ensemble du spectre visible (hormis quelques raies) y est perceptible.
La couleur jaune-orange observée, j'en déduis qu'il s'agit de la longueur d'onde lambda au maximum d'émission, celle qu'on perçoit le plus ? Premier doute.
J'ai du mal à comprendre la nuance entre couleur observée et longueurs d'ondes émises (lumière quasi blanche).

Ensuite, j'ai dit en appliquant naïvement mon cours, que si la couleur d'un métal s'approche du blanc, il doit, selon l'échelle ci-dessus, être chauffé à 7000-8000°K.
J'ai constaté qu'il y a un problème. Les températures de fusion des métaux ne dépassent généralement pas les 2000°C.
Ayant vérifié mes propos, j'ai trouvé à maintes reprises l'échelle suivante pour les métaux :

coul01.jpg

Voilà qui ne correspond pas tout à fait à l'échelle décrite par la loi de déplacement de Wien. Il faut revérifier les conditions de cette loi : le corps doit être un corps noir.
J'ai cherché si les métaux en fusion se comportent comme des corps noirs. A quoi on m'a répondu oui. Etrange.

Le lambda au maximum d'émission correspond-il à la couleur observée ? Car en appliquant la relation λ_max = 2,898 x 10^-3 / T pour les différentes températures, j'obtiens des longueurs d'ondes qui ne correspondent pas vraiment à la première échelle de couleurs. Encore une fois, je ne comprends pas bien.

Je pense qu'il y a très certainement de nombreux facteurs qui ont une influence sur la couleur observée des corps. Quels sont-ils ?

Bon, je m'égare dans de nombreux questionnements. Je vous résume mes quelques interrogations :

- D'où vient la couleur orangée du Soleil (lamba max d'émission ?) sachant qu'il produit de la lumière blanche ?
- Pourquoi l'échelle de couleur des métaux en fusion ne correspond pas à l'échelle donnée par la loi de Wien ?
- Pourquoi la loi de Wien ne redonne pas la 1ère échelle de couleurs (si on considère que lamba max est la couleur observée) ?

Merci d'avance pour vos réponses

Bonne journée.
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[Resartus]

Bonjour,
Pour le soleil, c'est un blanc légèrement jaunatre qui est bien le rayonnement de corps noir à sa témpérature. Mais l'atmosphère rajoute une absorption qui attenue plus les bleus.
A défaut de pouvoir se payer un vol dans l'espace, on peut au moins vérifier qu'à midi il est nettement moins "jaune" qu'en fin de journée

Et les métaux ne sont pas du tout des corps noirs. Voir ce lien : https://forums.futura-sciences.com/p...en-metaux.html

[jikou]

Bonjour,

Merci beaucoup pour le lien ! Il répond très bien à cette question

Pour ce qui est la dernière question, qui reste encore sans réponse : Quel est le lien entre le lambda au maximum d'émission et la couleur perçue ? (ce qui donne en fait l'échelle de couleur 1)

En fait, ce qu'il me manque c'est la définition du lambda au maximum d'émission, ce à quoi il correspond en fait. Et quels sont ses effets.

Merci d'avance pour vos retours

[Lansberg]

Bonjour,

lambda max c'est la longueur d'onde émise avec la plus grande intensité et qui dépend de la température du corps noir.
Il n'y a pas "d'effet" particulier. Mais pour détecter un corps noir à telle ou telle température il vaut mieux utiliser un système de détection calé sur lambda max. Par exemple pour l'univers qui se comporte comme un corps noir quasi parfait et dont la température est de 2,7K, il faut des antennes radio puisque lambda max est de l'ordre du mm (micro-onde).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Resartus]

Bonjour,
La couleur perçue est une caractéristique de l'oeil humain (et de son traitement par le cerveau) L'oeil n'a que trois types de capteurs distincts. et la couleur peut se représenter dans un espace à deux dimensions (la troisième étant l'intensité lumineuse totale), alors qu'une lumière est dans un espace de dimension infinie (chaque fréquence pouvant avoir sa propre intensité)
L'oeil va donc percevoir la même couleur pour des lumières constituées de mélanges de rayonnement très différents. Par exemple, sur un écran on peut produire du jaune avec un mélange de rouge et de vert, inutile d'avoir un rayonnement jaune, etc.

Ainsi, sauf dans le cas très particulier d'un rayonnement monochromatique, la couleur perçue n'a aucune raison d'être la même que le maximum du spectre d'émission

Le lien ci-joint montre la couleur du corps noir et le maximum d'intensité selon la température.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Rayonn...%20ultraviolet.

On remarque notamment que les températures inférieures à 3000°C ont un maximum dans l'infrarouge plus ou moins proche, mais l'oeil ne les voyant pas ne va percevoir que les parties visibles, d'abord comme des rouges, puis des oranges puis jaunes

[jikou]

Bonjour,

Cet article Wikipedia est bien plus intéressant que celui dédié au Corps noir !

Voilà qui est tout à fait intéressant

Tout s'est à peu près bien éclairci, merci beaucoup pour vos retours.