Pourquoi les objets changent de couleur quand ils sont chauffés ? Réponses avec la loi de Wien expliquée par ta prof de soutien scolaire en ligne dans ce cours de physique spécial lycée.
Dans ce cours de soutien scolaire en ligne, Karine, e-prof de sciences physiques va vous expliquer la loi de Wien qui relie la température d’un corps à son rayonnement électromagnétique. Cette notion est abordée en classe de première S.
Voici le profil spectral d’un corps chauffé à 5 000 K (Kelvin)
Le pic d’intensité est obtenu pour une longueur d’onde de 580 nm (rayonnement jaune)
Voici le profil spectral d’un corps chauffé à 6 500 K (Kelvin)
Le pic d’intensité est obtenu pour une longueur d’onde de 446 nm (rayonnement bleu)
On en déduit que plus la température d’un objet chauffé est élevée, plus sa longueur d’onde est courte et donc plus son profil spectral s’enrichit de radiations bleues.
Ci-dessous le déplacement du profil spectral d’un corps chauffé :
La loi de Wien
Le scientifique Wihelm Wien a établi au début du XXe siècle que “Plus la température d’un corps était élevée, plus la longueur d’onde associée à ce pic était faible dans des proportions inverses quelque soit le corps chauffé.” C’est pourquoi il a établi la relation suivante :
λ pic × T = constante = 2,898.10-3 m.K = 2 898 µm.K
Application de la loi de Wien
Un thermomètre classique ne permet pas de mesurer la température d’un corps à une température très élevée comme le magma, un métal en fusion … (sinon il fond !!)
Pour mesurer la température de surface de tels corps, on utilisera un spectromètre qui nous permettra d’obtenir son profil spectral, on pourra ainsi mesurer la longueur d’onde associée à son pic d’intensité puis calculer la température de ce corps en utilisant la loi de Wien.
Remarque : cette même loi nous permet de mesurer la température de surface des étoiles :
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