Partielo | chapitre 4- Le rayonnement solaire

Définition

phénomène physique émission de lumière rayonnements électromagnétiques

Incandescence L'incandescence est un phénomène physique qui se manifeste par une émission de lumière due à la température d'un corps chauffé à des températures plus ou moins élevée. Si cette température dépasse 500 °C, le corps émet des rayonnements électromagnétiques dans le spectre visible pour un être humain. Elle se distingue de la luminescence qui est une émission de lumière « à froid » sans élévation de la température.

SAVOIRS

- Le spectre du rayonnement émis par la surface (modélisé par un spectre de corps noir) dépend seulement de la température de surface de l’étoile.

- La longueur d’onde d’émission maximale lmax est inversement proportionnelle à la température absolue de la surface de l’étoile (loi de Wien).

- L’énergie dégagée par les réactions de fusion de l’hydrogène qui se produisent dans les étoiles les maintient à une température très élevée.

- Du fait de l’équivalence masse-énergie (relation d’Einstein), ces réactions s’accompagnent d’une diminution de la masse solaire au cours du temps.

- Comme tous les corps matériels, les étoiles et le Soleil émettent des ondes électromagnétiques et donc perdent de l’énergie par rayonnement.

SAVOIR-FAIRE

- À partir d’une représentation graphique du spectre d’émission du corps noir à une température donnée, déterminer la longueur d’onde d’émission maximale.

- Appliquer la loi de Wien pour déterminer la température de surface d’une étoile à partir de la longueur d’onde d’émission maximale.

Déterminer la masse solaire transformée chaque seconde en énergie à partir de la donnée de la puissance rayonnée par le Soleil. E = m x c2

A retenir :

loi de Wien

lmax = k / T

T : température en kelvin (K)

k = 2,898x10–3 m.K est une constante universelle

Valeur de température T en kelvin = valeur de la température q en °C + 273

Par exemple, 20°C correspond à 293 K, et 200 K correspond à -73°C

relation entre la puissance et l’énergie :

Pmoyenne = E / (triangle) t

Pmoyenne est la puissance moyenne d'un phénomène, exprimée en watt (W)

E est l'énergie délivrée par le phénomène, exprimée en joule (J)

(triangle) t est la durée du phénomène exprimée en seconde (s)

l'équivalence masse-énergie :

E = m x c2

E : énergie libérée en joule (J) ;

m : masse en kilogramme (kg) ;

c : vitesse de la lumière dans le vide, en mètre par seconde (m/s ou notation m.s–1)

Valeur exacte : c = 299 792 458 m/s