EMISSION de RAYONS à EFFET THERMIQUE (ENERGIE)

émission de rayons à effet thermique (énergie)

Il ne sera ici question que de production de chaleur par les rayonnements électromagnétiques

Rappelons que la chaleur est aussi produite par d'autres sources (traitées par ailleurs) >>> mécaniquement (grâce aux frottements), chimiquement (grâce à la combustion), électriquement (grâce à l'effet Joule)

 

ENERGIE THERMIQUE ÉMISE

Synonymes: énergie thermique rayonnante ou émission thermique

Ce sont bien sûr des cas particuliers de chaleur

Equation aux dimensions : L2.M.T-2        Symbole de désignation : Et       

Unité S.I.+ le Joule(J)

 

-émission de la part d'un corps rayonnant

Et = V.pv

où pv(J/m3)= énergie volumique rayonnée par un corps de volume V(m3) produisant une énergie de Et Joules

 

-émission de la part d'une source rayonnante

E= Dt.S.t.Ω       et  E= P'.Ω.t      et aussi     E= Pt.t

Et(J)= énergie émise par une source

Dt(W/m²-sr)= exitance thermique spectrique d’une source (c'est à dire sa puissance spatiale relative à telle longueur d'onde)

S(m²)= surface d'émission de la source

t(s)= temps d'émission

P'(W/sr)= intensité émise

Ω(sr)= angle solide d'émission

Pt(W)= flux (puissance) émis pendant le temps t(s)

Nota 1: le corps noir   émet le maximum d'énergie à une température donnée

Nota 2 : il est question ci-dessus d'énergie émise, mais les formulations s 'appliquent identiquement aux énergies d'absorption, de réception, de réflexion et de transmission

 

ÉNERGIE THERMIQUE SURFACIQUE ÉMISE

Synonyme: densité d'énergie émise

Equation aux dimensions  : M.T-2        Symbole de désignation : W't      

Unité S.I.+ : J/m²)

W't = El / S

W’t(J/m²)= énergie thermique surfacique de la zone

El (lm-s) = énergie émise depuis une surface S(m²)

 

DENSITE SPATIALE d'ENERGIE

Grandeur exprimant qu’une énergie est présente ou diffusée dans un angle solide

Synonymes = énergie spatiale- énergie dynamique et radiance thermique si c'est en accompagnement d'une émission de lumière

Equation aux dimensions : L².M.T-2.A-1Symbole de grandeur : A*      Unité S.I.+ : J/sr

Nota: c’est une notion dimensionnellement similaire à celle du moment du couple de torsion MΓ (en mécanique) qui est une énergie ramenée à l’angle plan -alors qu’ici c’est une énergie présente dans une zone d’espace (donc concernant un angle solide)

Cas général : A* =  E / Ω    et    A* = P’.t

A*(J/sr)= énergie spatiale correspondant à une énergie E(J)

Ω(sr)= angle solide dans lequel est transmise E (en général l’espace entier, soit 4p sr pour un système d’unités qui a le sr comme unité d’angle)

P’(W/sr)= intensité émise ou dissipée pendant le temps t(s)

 

ÉNERGIE SURFACIQUE SPATIALE ÉMISE (rayonnée)

C’est l'énergie surfacique, considérée dans l'angle solide

Synonyme fluence énergétique

Equation aux dimensions : M.T-2.A-1       Symbole : S’       Unité S.I.+  :W/m²-sr

S’ = W' / Ω    et   S’ = A*/ S     et aussi   S’ = φ'.E

S’(J/m²-sr)= énergie surfacique spatiale émise en une zone d’un milieu

W’(J/m²)= énergie surfacique de la zone

Ω(sr)= angle solide d’émission

A*(J/sr)= énergie dynamiqueémise par une surface S(m²)

E(énergie, en Joules)  et φ' = fluence(en m-2-sr-1)

 

ÉNERGIE VOLUMIQUE SPATIALE ÉMISE (rayonnée)

C'est une énergie émise dans un angle solide et limitée à un volume donné-

Equation aux dimensions :L-1.M.T-2.A-1        Symbole de désignation  V       

 Unité S.I.+ : J/m3-sr

 V = E / Ω.V

Ω(sr)= angle solide d’émission

E(J)= énergie

V(m3)= volume

Et dans le milieu "vide'') on a V = p* / v.i

V(J/m3-sr) est l'énergie volumique exprimée, p*(W/m²) est la radiance et v.i la viscosité intrinsèque

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