Irradiationthermique est le terme utilisé pour dire qu'un corps est exposé à un rayonnement thermique. L'irradiation thermique est l'un des principaux processus de transfertdansChauffer, ce processus se produit à travers le publierdansondes électromagnétiques, puisque tous les corps qui sont dans températures au-dessus de zéro absolu émettent un rayonnement thermique. Dans ce type de processus, une partie de l'énergie thermique des corps est convertie en énergie électromagnétique et vice versa.
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Comment se produit le rayonnement thermique
LES radiationthermique est généré à partir des mouvements de vibrationDeatomeset molécules, les constituants de base de toute matière. Contrairement à d'autres processus de transfert de chaleur, comme conduire et convection, l'irradiation peut se produire sans qu'un milieu physique soit nécessaire pour conduire la chaleur, et cela n'est possible que parce que les ondes électromagnétiques peuvent se propager dans le vide.
Une fois absorbé, le rayonnement thermique chauffe les corps. Cependant, il existe des organismes qui peuvent l'absorber plus facilement. Des facteurs tels que Couleur, la composition chimique et les niveaux d'énergie des atomes affectent directement la capacité d'absorption de chaleur. C'est le cas, par exemple, des vêtements foncés, qui chauffent plus rapidement que les vêtements clairs, grâce à leur plus grande capacité d'absorption de chaleur lorsqu'ils sont rayonnés.
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Irradiation et rayonnement
tandis que le mot radiation fait référence à l'énergie qui est émise sous forme d'ondes électromagnétiques, le irradiation fait référence à expositionà ce rayonnement. Par exemple: le rayonnement solaire rayonne sur la planète Terre, lui fournissant de l'énergie sous forme de chaleur et lumière visible. Le mot irradiation se rapporte au mot rayonnement au même titre que magnétisme concerne par exemple la magnétisation.
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Irradiation et ondes électromagnétiques
Toutes les ondes électromagnétiques ne transportent pas de chaleur. À vaguesélectromagnétique dont les fréquences se situent dans des régions proches des fréquences de la Couleurrouge C'est de infrarouge elles sont Suiteefficace au transfertdansChauffer que les autres. De plus, on sait que la manière dont les ondes électromagnétiques interagissent avec la matière dépend de leur fréquence.
Découvrez les effets les plus courants que chaque type d'onde électromagnétique peut avoir de l'importance :
- Four micro onde: ont une grande longueur d'onde lorsqu'ils interagissent avec la matière et peuvent provoquer des atomes et les molécules effectuent des mouvements de rotation, comme cela se produit avec les molécules d'eau à l'intérieur d'un four four micro onde.
- Infrarouge: est presque entièrement absorbée par la matière, ce type d'onde électromagnétique est responsable de la majeure partie de la transmission de chaleur. Lorsqu'il interagit avec la matière, l'infrarouge fait vibrer les atomes et les molécules avec une plus grande intensité.
- Lumière visible: répartie entre des fréquences allant du rouge au violet, elle est capable de favoriser l'excitation de électrons. Ces fréquences de lumière sont capables de stimuler des changements dans les niveaux d'énergie des atomes.
- Ultra-violet: comme la lumière visible, il favorise l'excitation des électrons, cependant, les fréquences ultraviolettes plus élevées sont ionisants, c'est-à-dire qu'en raison de leur haute énergie, ils deviennent capables d'arracher des électrons à leur atomes.
- rayon X: favoriser l'ionisation des atomes et aussi la diffusion Compton, dans ce phénomène, les atomes qui absorbent les rayons X les réémettent à des fréquences plus basses.
- Gamma: ondes électromagnétiques à fort pouvoir de pénétration et hautement capables d'ioniser les atomes et les molécules.
Lorsqu'ils sont exposés au rayonnement infrarouge, les atomes et les molécules l'absorbent, provoquant une augmentation de leur vibration thermique. À charges électriques qui sont présents dans les atomes vibrent aussi, donc ce rayonnement est réémis vers d'autres corps.
Il n'y a même pas un moment où nous n'échangeons pas de chaleur, sous forme d'ondes électromagnétiques, avec les corps qui nous entourent. D'après ce que le Loi zéro de la thermodynamique, cet échange se produit jusqu'à la condition de bilan thermique.
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rayonnement du corps noir
Une corpsnoir c'est un objet idéalisé, c'est-à-dire une proposition théorique. Selon la théorie, un corps noir doit être capable d'absorber tout le rayonnement tombant à sa surface. Une fois que ce corps atteint le équilibrethermique entre ses parties, il délivrera radiationthermique au même rythme qu'il l'absorbe.
Dans la nature, il n'y a pas de corps noirs idéaux, cependant, il y a ceux qui sont très proches de cette situation, comme les étoiles, capables d'absorber tout le rayonnement qui leur tombe dessus.
Grâce aux explications de physiciens importants tels que JosephStéphane et LouisBoltzmann, aujourd'hui, nous pouvons relier directement la puissance rayonnée par la surface des corps noirs à leur température, tout comme le font les thermomètres. laser, appelé pyromètres.
De plus, il existe des lois physiques, comme la loi de Vienne, qui relient la fréquence des ondes électromagnétiques émises sous forme de rayonnement thermique à la température du corps qui les a émises. C'est grâce à ces lois que nous avons pu estimer la température et l'âge de étoiles et des planètes extrêmement lointaines.
Les études sur le rayonnement du corps noir sont allées au-delà de la Lois de Stefan-Boltzmann et de la droitdansVienne. A la recherche d'une solution à un problème apparemment insoluble, le physicien allemand Max Planck suggéraient l'existence de petits paquets de lumière, les photons (appelés quants de lumière). En saison, Planck il a été fortement critiqué et sa suggestion n'a pas été bien acceptée dans le monde universitaire. Cependant, en 1905, Albert Einstein a utilisé cet argument pour expliquer la effet photoélectrique, ce qui lui a valu le prix Nobel de physique.
Par moi Rafael Helerbrock
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HELERBROCK, Rafael. « Irradiation thermique »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/irradiacao-termica.htm. Consulté le 27 juin 2021.
