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Vidéo de question : Comparer les émissions de corps noirs à l’absorption des corps noirs Physique

Choisissez le mot qui compléterait correctement l’affirmation suivante concernant l’émission de rayonnement électromagnétique par un corps noir idéal: Le spectre d’émission de rayonnement électromagnétique d’un corps noir idéal est _ le spectre du rayonnement que le corps noir absorbe. [A] L’inverse de [B] identique à [C] indépendant de

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Transcription de vidéo

Choisissez le mot qui compléterait correctement l’affirmation suivante concernant l’émission de radiations électromagnétiques par un corps noir idéal. Le spectre d’émission de radiations électromagnétiques d’un corps noir idéal est blanc spectre de rayonnement que le corps noir absorbe. (A) l’inverse du, (B) identique au, (C) indépendant du.

D’accord, nous voulons donc déterminer lequel de ces choix de réponse remplit correctement dans ce blanc, ici, dans notre affirmation. L’énoncé compare le spectre d’émission d’un corps noir idéal avec le spectre d’absorption de ce corps noir. L’émission et l’absorption sont des processus opposés. Lorsque nous parlons d’absorption ou que nous pensons à un corps noir sur lequel un rayonnement électromagnétique est incident, ce rayonnement peut avoir n’importe quelle longueur d’onde ou intensité. Quoi qu’il en soit, un corps noir idéal l’absorbera. C’est en fait ainsi que les corps noirs tirent leur nom du fait qu’ils absorbent toute la lumière incidente sur eux, de sorte qu’ils apparaissent noir. Cela signifie que si nous devions faire un graphique qui trace l’absorption d’un corps noir par rapport à la longueur d’onde du rayonnement entrant, ce graphique ne serait pas très intéressant.

Si l’absorption parfaite correspondait à une absorption de un, alors nous aurions une droite horizontale à ce niveau d’absorption pour toutes les longueurs d’onde. C’est le spectre d’absorption d’un corps noir idéal. Mais alors, qu’en est-il de l’émission ? L’émission, bien sûr, est le processus de l’objet, dans ce cas un corps noir, émettant un rayonnement. Un corps noir idéal émet un rayonnement. Il ne se contente pas d’absorber tout, puis de devenir de plus en plus chaud. Mais contrairement au spectre d’absorption, il ne traite pas toutes les longueurs d’onde de la même manière en émission. Pour un corps noir à une température donnée, sa courbe d’émission par rapport à la longueur d’onde ressemblerait à ceci. Notez que même à la longueur d’onde du pic d’émission, il n’émet pas 100 pour 100 de la lumière de cette longueur d’onde qui est incidente sur le corps noir.

En comparant ces courbes d’absorption et d’émission, nous pouvons avancer vers notre réponse. L’option de réponse (A) dit que la courbe d’émission d’un corps noir idéal, c’est-à-dire cette courbe ici, est l’inverse de la courbe d’absorption ici. Nous voyons cependant que ce n’est pas le cas. Si cela était vrai, alors la courbe d’émission ressemblerait à ceci, une émission de zéro à toutes les longueurs d’onde. Nous ne choisirons pas l’option (A) comme réponse. L’option (B) affirme que la courbe d’émission d’un corps noir idéal est la même que la courbe d’absorption de ce corps noir. Encore une fois, cependant, en comparant nos courbes d’absorption et d’émission, nous voyons que ce n’est pas le cas. Bien qu’un corps noir idéal émette un certain rayonnement, il ne l’émet pas de la même manière que le corps noir l’absorbe. C’est-à-dire qu’il n’émet pas de manière égale et parfaite à toutes les longueurs d’onde.

Le choix de réponse qui nous reste est l’option (C), qui dit que la courbe d’émission est indépendante de la courbe d’absorption. C’est l’option de réponse la plus logique. Il n’y a pas de relation mathématique claire entre ce graphique et ce graphique. Il est raisonnable de penser que les deux sont indépendants l’un de l’autre. Et en effet, à partir de ce que nous savons de plus sur les corps noirs, nous savons que la forme de cette courbe dépend de la température du corps noir. La température n’a cependant aucun impact sur la courbe d’absorption d’un corps noir. Il est vrai que ces courbes sont indépendantes les unes des autres. Notre affirmation complétée se lit comme suit : Le spectre d’émission de radiations électromagnétiques d’un corps noir idéal est indépendant du spectre de rayonnement que le corps noir absorbe.

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