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1 Température du Soleil 2 Corps solides incandescents La surface émettrice d un corps solide très chaud peut être comparée à une infinité de petits oscillateurs,

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2 1 Température du Soleil

3 2 Corps solides incandescents La surface émettrice d un corps solide très chaud peut être comparée à une infinité de petits oscillateurs, sources en vibration donnant chacune une radiation de longueur d onde L ensemble des radiations forme un La répartition de l énergie dans ce spectre dépend de température la température de la source Généralement, on ne peut lier par des lois simples, les propriétés du rayonnement du solide à sa température le corps noir

4 3 Les mystères du corps noir C est une enceinte fermée contenant des particules et des photons contenant des particules et des photons en équilibre thermique Un rayonnement existe en son sein, mais c est un milieu complètement absorbant En pratique, les lois du rayonnement restent approximativement valables tant que les pertes d énergie sont négligeables devant l énergie emmagasinée dans le corps le rayonnement reste à l intérieur du corps le rayonnement reste à l intérieur du corps Mais comment peut-on lobserver ??? on fait un tout petit trou dans sa paroi et on regarde lintérieur

5 4 Les trois lois du rayonnement Loi de Wien (1893) Loi de Stefan (1879) La puissance totale P rayonnée par un corps noir de surface S, est proportionnelle à la quatrième puissance de sa température absolue T La longueur d onde max qui correspond au maximum de rayonnement émis par un corps noir, est inversement proportionnelle à sa température absolue T P = S.. T 4 = 5,669 avec = 5, W. m -2. K -4 max.. T = 2, m.K -1 max.. T = 2, m.K -1

6 5 Loi de Planck ou loi du « corps noir » (1900) La répartition de l énergie selon la couleur émise par le corps noir, est fonction de sa température. h : constante de Plank = 6, J. s k : constante de Boltzmann = 1, J. K -1 c : vitesse de la lumière dans le vide = 2, m. s -1 Pour chaque longueur d onde un corps noir de température T donne un rayonnement d intensité I Luminance spectrale I

7 6 Cas des étoiles Un photon émis au centre de l étoile a beaucoup de mal à en sortir : il est absorbé, réémis, réabsorbé, réémis…..des milliards de fois avant de sortir Le milieu est si opaque, quil se comporte un peu comme une boite fermée Les photons qui séchappent traversent successivement des milieux de plus en plus froids et la distribution de leurs énergies sadapte à la température : il y a localement une sorte d équilibre Le spectre émis par une étoile « ressemble » au spectre du corps noir dont la température est proche de celles des régions superficielles Cest étrange !!! On assimile le rayonnement des étoiles rouges, bleues, ou blanches, au rayonnement du corps noir !

8 7 Soleil L énergie totale rayonnée (aire sous la courbe) correspond à celle dun corps noir à K Le rayonnement solaire. max du Soleil (sommet de la courbe) correspond à celle dun corps noir à K

9 8 Température superficielle du Soleil P Soleil = 4 r 2.. T 4 avec r = rayon du Soleil = 6, m Température de la surface du Soleil Dans le cas du Soleil : Puissance totale P rayonnée par un corps de surface S à la température T = 5,669 P = S.. T 4 avec = 5, W. m -2. K -4 Loi de Stefan : Rappel de la Loi de Stefan :

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