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Comment se propage la chaleur par rayonnement?

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La chaleur possède la capacité de se "déplacer" dans la matière, et en quelque sorte de se propager dans l'espace physique. La chaleur étant de l'énergie, c'est de la propagation de celle-ci sous sa forme thermique que nous allons discuter, en particulier nous allons traiter ici du transfert par rayonnement.

Étapes de réalisation
  1. La chaleur est une forme d'énergie (énergie thermique).

    Il existe trois modes de transfert de la chaleur:
    La conduction
    La convection
    Le rayonnement

  2. Le transfert de chaleur par rayonnement est à priori le mode de transfert le plus difficile à comprendre.

  3. Ce mode de transfert est basé sur la perte d'énergie d'un corps sous forme de rayonnement, c'est à dire l'émission d'ondes électromagnétiques par un corps.

  4. Quand un corps est porté à une très haute température, l'énergie cinétique (de mouvement) des particules du corps entraîne une augmentation de l'énergie des électrons. Les électrons vont alors retourner dans leur état normal en perdant cette énergie sous forme d'un rayonnement électromagnétique.

  5. La fréquence du rayonnement dépend de l'énergie (qui est elle même directement liée à la température)
    Plus la température est grande et plus la fréquence augmente.

  6. La longueur d'onde de la lumière (sa couleur) est définie comme étant égale à la vitesse de la lumière divisé par sa fréquence.

    Comme la longueur d'onde du rouge est supérieure à la longueur d'onde du bleu, un rayonnement dans le rouge correspond à une fréquence plus faible que pour le bleu. Les hautes énergies tendront plutôt à émettre des couleurs dans le bleu.

  7. On peut facilement voir cela lorsqu'on regarde une flemme: la partie inférieur de la flamme est d'une couleur proche du bleu, tandis que le corps de la flemme est jaune/orange/rouge. Cela signifie que la température de la flemme est supérieure à sa source, et qu'elle diminue avec la distance !

    La flemme d'un chalumeau est en général d'une couleur bleutée, sa base est presque transparente. C'est est du au fait que la fréquence émise en cette zone est tel que la longueur d'onde se situe hors de la lumière visible (dans ce cas proche de l'ultraviolet)

Commentaires

lionel | 17/12/08 à 18:23 |  Note actuelle : 1

On peut préciser qu'il s'agit encore une fois d'un phénomène mettant en jeu des "sauts quantiques"!

Les sauts quantiques sont bien expliqués dans un article sur la couleur des objets:
http://www.commentfaiton.com/fiche/Voir/11699

L'étude du rayonnement électromagnétique a décidemment un terrain d'action bien large !

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