Corps noirs / gris / blancs

On a jusqu’à présent supposé que le rayonnement observé émanait d'un corps idéal. « Idéal » revient à dire que le rayonnement calorifique dissipé est le maximum physiquement possible. Ce corps idéal est aussi appelé corps noir ou radiateur de Planck .

Le soleil se comporte comme un corps noir, c’est-à-dire que son spectre rayonné est très similaire à celui du corps noir. De même, la peinture blanche pour radiateur a une très grande capacité de rayonnement de l'ordre de 300-350K.

Le contraire d'un corps noir est le corps blanc. Il s'agit d'un émet qui n'émet pas de rayonnements .

Entre le blanc et le noir, il y a le mélange des deux, qui correspond aux corps gris. Ces derniers sont au plus près de la réalité et présentent un comportement qui se situe entre les deux extrêmes.

Les corps peuvent être classés en fonction de leur comportement de rayonnement. Le coefficient d'émission décrit le comportement d'un corps gris. Ainsi le coefficient d'émission "epsilon" d'un corps noir est égal à "Eins", ce qui correspond au rayonnement maximum à une température définie.

Pour le corps blanc, le coefficient d'émission "epsilon" est égal à "zéro", ce qui correspond à un rayonnement nul.

En conséquence, les corps gris ont un coefficient d'émission "epsilon" compris entre "zéro" et "un".

L'image montre les courbes à 500 K. Cette fois, les axes sont linéaires ; comparez avec l'image précédente.
La courbe noire correspond au corps noir idéal, la rouge à la blanche idéale. La courbe bleue représente au contraire un corps gris avec un epsilon de 0,6. Cette courbe présente alors 60% de l'intensité maximale d'émission ou d'absorption. La courbe n'est comprimée qu'en intensité, sur l'axe des abscisses, dans la plage de longueurs d'onde, il n'y a pas de changement, voir page précédente.

La différenciation des différents corps est très utile. Leur dénomination par contre est moins judicieuse, puisqu’elle ne décrit aucune réalité.

Ainsi, le noir n'a rien à voir avec la couleur noire, mais décrit la propriété des objets noirs à absorber la totalité de la lumière. Jusqu'à présent, on s’est intéressé uniquement aux émissions de rayonnements, mais les propriétés d’émission et d’absorption sont étroitement liées, voir page suivante. Les corps noirs présentent la propriété d'absorber les radiations sur la totalité du spectre du rayonnement.

Il en va de même pour les corps blancs qui réfléchissent la lumière (la différence avec le miroir est la réflexion diffuse et non dirigée, le miroir n'est pas un corps blanc).

Par conséquent, le corps gris se trouve à nouveau entre les deux.

Les corps noirs / gris / blancs décrivent et adoptent les propriétés de la lumière visible pour l’ensemble du spectre du rayonnement !

Corps colorés :

Outre les corps noirs/gris/blancs mentionnés, il existe aussi des corps dits colorés. Les propriétés de rayonnement de ces corps sont sélectives. C’est-à-dire que leur comportement ne peut pas être déterminé à partir d'une courbe idéale, comme c'était le cas auparavant. Ici, le coefficient d'émission varie en fonction de la longueur d'onde.

Les vitres des fenêtres sont une illustration bien connue de ce comportement, voir l’image. L'intensité de 100% correspond au rayonnement maximum. C'est la courbe d'un corps noir.

Les vitres laissent passer la majorité de la lumière visible, mais absorbent les ondes de rayonnement les plus longues. Cela signifie que le verre absorbe cette énergie de rayonnement.