FORMULES de PHYSIQUE
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RAYONNEMENTS (TYPES de...) à EFFET THERMIQUE
-rayonnements à effet thermique
Tous les rayonnements électromagnétiques donnent de la chaleur, mais plus particulièrement ceux de fréquences < à 1016 Hz
(donc de longueurs d'ondes > 10-8 m)
L'énergie est toujours égale à h.ν où h est la constante de Planck (6,62606876.10-34 J-s) et ν la fréquence (Hz), donc l'énergie augmente avec ν
Voir par ailleurs chapitre énergie des rayons à effet thermique
DETAIL des FREQUENCES (ν)
-Rayonnements de synchrotron, issus de particules ultra thermique (champ magnétique), ayant énergie (h.ν) allant jusqu’à 1012 fois plus que les immédiats suivants
-Rayonnements radioélectriques basse et moyenne fréquences constitués de photons de fréquences ν # 3.103 à 2.108 Hz
-Rayonnements radioélectriques de haute fréquence (micro-ondes) constitués de photons de fréquences ν # 2.108 à 3.1011 Hz
-Rayonnements infrarouges constitués de photons, fréquences ν # de 3.1011 à 4.1014 Hz
-Rayonnements lumineux avec des photons de fréquences ν # 4 à 8.1014 Hz
-Rayonnements ultraviolets constitués de photons à fréquences ν # de 1015 à 1016 Hz)
Détail des longueurs d'onde (λ)
A partir des fréquences ν ci-dessus, la longueur d'onde λ est donnée par le quotient
(c / ν) (vitesse de la lumière / fréquence)
Le RAYONNEMENT thermique (le mot RAYONNEMENT, au singulier), est une puissance thermique ou flux thermique ou incandescence
c'est la puissance (énergie instantanée) émise par un corps dans le domaine des ondes électromagnétiques de la gamme au-dessous du visible
Une lampe dite à incandescence n'est qu'accessoirement émettrice de lumière (elle émet surtout de la chaleur)
Equation aux dimensions structurelles du RAYONNEMENT : L2.M.T-3
Symbole de désignation : Pl Unité d’usage : Watt (W)
-formule générale pour le RAYONNEMENT (Pl)
Pl = El / t et aussi dPl = P’.dΩ
avec El(J)= énergie émise pendant un temps t(s)
Pl (W)= RAYONNEMENT (incandescence) fourni
P'(W/sr)= intensité émise
L'incandescence du soleil totale est # 3,4.1026 W
la partie reçue par la Terre (flux reçu au sol) est 1,8.1017 W
-constante de rayonnement
A ne pas confondre avec la constante de Boltzmann (qui est une entropie)
Kr est une constante dimensionnelle, exprimant la relation entre l’irradiance (puissance surfacique rayonnée) et la température de la source émittante
Equation aux dimensions : M.T- 3.Θ-4 Symbole de désignation : Kr
Unité S.I.+ : W/m²-K4
-dans le cas particulier du corps noir, elle est introduite dans la formule de Planck et est nommée alors Coefficient de Stefan -Boltzmann
Sa formule est >>> Kr = p* / T4 ou bien Kr = Z’.λ.Ω / T4
avec Kr(W/m²-K4)= constante de rayonnement (= 5,6705.10-8 W/m².K-4 )
p*(W/m²)= irradiance rayonnée par une source dont la température absolue est T(K)
Z’(W/m3-sr)= exitance spectrique (puissance volumique spatiale)
λ(m)= longueur d’onde
Ω(sr)= angle solide
-pour les autres corps, les valeurs de Kr sont (en 10-8 W/m².K-4) >>> fonte(5,5)--verre(5)--bois(4,4)--glace(3,6)--eau(3,5)--laiton(0,7)--argent(0,2)--