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Concept
Rayonnement thermique
Résumé
Le rayonnement thermique est un rayonnement électromagnétique généré par l'agitation thermique de particules dans la matière quel que soit l'état de celle-ci : solide, liquide ou gaz. Le spectre de ce rayonnement s'étend du domaine micro-ondes à l'ultra-violet. L'expression est également utilisée pour des phénomènes beaucoup plus énergétiques tels que rencontrés dans les plasmas, qui sont la source de rayonnement X.
Ce phénomène conduit au rayonnement du corps noir lorsque l'interaction matière - rayonnement est réversible et importante. Ce résultat est indépendant de la nature de la source, qu'elle soit surfacique ou volumique. Dans ce cas, la luminance est isotrope et décrite par la loi de Planck. La loi du déplacement de Wien détermine la longueur d'onde de la valeur maximale du spectre émis. La loi de Stefan-Boltzmann donne l'exitance (densité de flux énergétique) émise par une surface limitant un corps noir opaque.
Le rayonnement thermique est un des mécanismes principaux de transfert de chaleur avec la conduction thermique et la convection.
Il n'existe pas de définition normalisée pour le rayonnement thermique. Outre le fait que ce terme fait naturellement référence à une émission de photons dont l'intensité varie avec la température, on lui associe généralement la possibilité d'obtenir un rayonnement de type corps noir. Ceci contraint fortement la définition, dans la mesure où l'équilibre thermodynamique d'un gaz de photons ne peut être obtenu que par la multiplication de phénomènes réversibles absorption / émission. Ceci exclut donc du domaine la thermoluminescence, la chimiluminescence, la triboluminescence, l'émission induite, l'effet Compton
Les photons émis, constituant le rayonnement thermique, ont une nature duale : ils peuvent être considérés comme des ondes électromagnétiques obéissant aux équations de Maxwell ou des paquets de photons décrits par la physique statistique (transfert radiatif).
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