CORPS NOIR
Définition
Le corps noir est un corps "idéal" qui, recevant de l'énergie (par exemple lumineuse), l'absorberait intégralement et,
étant chauffé, la rayonnerait dans toutes les fréquences (de l'Ultra-Violet (UV) à l'Infra-Rouge (IR)).
Un terme mieux adapté est celui de
RADIATEUR INTÉGRAL.
Le dessin n°1 montre qu'une étoile, meêm pas trop chaude, n'est pas un corps noir parfait. Mais la
ressemblance est suffisante pour qu'on assimile quand même les étoiles à des corps noirs.
Le dessin 2 concerne notre Soleil (comparé à un corps noir à 5 800°K).
Quand le spectre est relevé au niveau de la mer, il est très différent car l'atmosphère absorbe de nombreuses
longueurs d'ondes. Mais en-dehors, on retrouve la concordance ci-dessus.
Répartition de l'énergie rayonnée par un corps noir
Avec l'augmentation de la température, les longueurs d'onde du rayonnement
se déplacent de plus en plus vers les longueurs d'onde plus courtes :
pour le Soleil (5 800°K) la plus grande partie de l'énergie émise
l'est sous forme de longueurs d'ondes visibles par notre oeil.
Deux lois fondamentales
Loi de STEFAN
La quantité totale d'énergie rayonnée par un corps noir par unité de temps et de surface est proportionnelle
à la température absolue à la puissance quatre.
Si on passe, par exemple, de 1 000° à 2 000°, la température est doublée et la puissance est multipliée par
2
4 = 16.
Loi de WIEN
La longueur d'onde correspondant au maximum de densité d'énergie rayonnée par le corps noir est inversement
proportionnelle à la température absolue.
Ainsi on peut :
- mesurer la quantité totale d'énergie rayonnée par la source dans toute l'étendue de son spectre
et par unité de surface ; on en déduit la température dite "de radiation" par la loi de Stefan.
- on peut aussi déterminer la longueur d'onde lm du maximum d'émission et faire
usage de la loi de Wien ; on obtient alors ce que l'on appelle la "température de couleur" de la source, la couleur de
la lumière émise dépendant essentiellement de la valeur de lm.
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