{"id":43018,"date":"2019-10-07T20:39:43","date_gmt":"2019-10-07T19:39:43","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/quest-ce-quune-catastrophe-ultraviolette-catastrophe-de-rayleigh-jeans-definition\/"},"modified":"2020-02-05T14:43:38","modified_gmt":"2020-02-05T13:43:38","slug":"quest-ce-quune-catastrophe-ultraviolette-catastrophe-de-rayleigh-jeans-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-quune-catastrophe-ultraviolette-catastrophe-de-rayleigh-jeans-definition\/","title":{"rendered":"Qu&#8217;est-ce qu&#8217;une catastrophe ultraviolette &#8211; Catastrophe de Rayleigh-Jeans &#8211; D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-clearfix\">L\u2019incoh\u00e9rence entre les observations et les pr\u00e9visions de la physique classique est connue sous le nom de catastrophe ultraviolette ou catastrophe de Rayleigh-Jeans.\u00a0G\u00e9nie thermique<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Catastrophe ultraviolette<\/h2>\n<p>Avant l&#8217;\u00a0<strong><a title=\"Loi de Planck - Hypoth\u00e8se de Planck\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/radiation-heat-transfer\/plancks-law-plancks-hypothesis\/\">hypoth\u00e8se de Planck<\/a>\u00a0, les<\/strong>\u00a0physiciens ont tent\u00e9 de d\u00e9crire la radiance spectrale du rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique par\u00a0<strong>la physique classique<\/strong>\u00a0.\u00a0L&#8217;approximation bas\u00e9e sur la physique classique est connue sous le nom de\u00a0<strong>loi de Rayleigh-Jeans<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<p>De m\u00eame que pour la\u00a0<strong>loi de Planck<\/strong>\u00a0, la\u00a0<strong>loi de\u00a0Rayleigh-Jeans<\/strong>\u00a0donne la luminance \u00e9nerg\u00e9tique spectrale d&#8217;un corps en fonction de la\u00a0fr\u00e9quence \u03bd de \u00e0 la temp\u00e9rature absolue T:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rayleigh-Jeans-Law-equation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21001 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rayleigh-Jeans-Law-equation.png\" alt=\"Loi de Rayleigh-Jeans - \u00e9quation\" width=\"203\" height=\"89\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rayleigh-Jeans-Law-equation.png\" \/><\/a>o\u00f9<\/p>\n<ul>\n<li><strong><em>B\u00a0<sub>\u03bd<\/sub>\u00a0(v, T)<\/em><\/strong>\u00a0est la radiance spectrale (puissance par unit\u00e9 d\u2019angle solide et par unit\u00e9 de surface normale \u00e0 la propagation) densit\u00e9 de fr\u00e9quence<i>\u00a0\u03bd<\/i>\u00a0radiation par unit\u00e9 de fr\u00e9quence \u00e0 l\u2019\u00e9quilibre thermique \u00e0 la temp\u00e9rature T<\/li>\n<li><b>c<\/b>\u00a0est la vitesse de la lumi\u00e8re dans le vide<\/li>\n<li><strong>k\u00a0<sub>B<\/sub><\/strong>\u00a0est la constante de Boltzmann<\/li>\n<li><b><i>\u03bd<\/i><\/b>\u00a0est la fr\u00e9quence du rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique<\/li>\n<li><b>T<\/b>\u00a0est la temp\u00e9rature absolue du corps<\/li>\n<\/ul>\n<figure id=\"attachment_21002\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-21002\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/ultraviolet-catastrophe-chart.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-21002 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/ultraviolet-catastrophe-chart-300x248.png\" alt=\"catastrophe ultraviolette\" width=\"300\" height=\"248\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/ultraviolet-catastrophe-chart-300x248.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-21002\" class=\"wp-caption-text\">La catastrophe ultraviolette est l&#8217;erreur aux longueurs d&#8217;ondes courtes dans la loi de Rayleigh \u2013 Jeans (d\u00e9crite comme \u00abth\u00e9orie classique\u00bb dans le graphique) pour l&#8217;\u00e9nergie \u00e9mise par un corps noir id\u00e9al.\u00a0L&#8217;erreur, beaucoup plus prononc\u00e9e pour les longueurs d&#8217;onde courtes, est la diff\u00e9rence entre la courbe noire (telle que pr\u00e9dite classiquement par la loi de Rayleigh-Jeans) et la courbe bleue (la courbe mesur\u00e9e telle que pr\u00e9dite par la loi de Planck).<br \/>\nSource: wikipedia.org Licence: Public Domain<\/figcaption><\/figure>\n<p>Le spectre \u00e9lectromagn\u00e9tique pr\u00e9dit par cette formule est en accord avec les r\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux \u00e0 basses fr\u00e9quences (grandes longueurs d&#8217;ondes), mais est fortement en\u00a0<strong>d\u00e9saccord \u00e0 hautes fr\u00e9quences<\/strong>\u00a0(petites longueurs d&#8217;ondes).\u00a0Cette incoh\u00e9rence entre les observations et les pr\u00e9dictions de la physique classique est commun\u00e9ment appel\u00e9e\u00a0<b>catastrophe ultraviolette<\/b>\u00a0ou\u00a0<b>catastrophe de\u00a0<\/b><b>Rayleigh-Jeans<\/b>\u00a0.\u00a0En calculant la quantit\u00e9 totale d&#8217;\u00e9nergie radiante (c&#8217;est-\u00e0-dire la somme des \u00e9missions dans toutes les gammes de fr\u00e9quences), il est possible de d\u00e9montrer qu&#8217;un\u00a0<a title=\"Qu'est-ce qu'un corps noir? - D\u00e9finition du corps noir\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/radiation-heat-transfer\/what-is-blackbody-definition-of-blackbody\/\">corps noir<\/a>\u00a0lib\u00e9rerait dans ce cas une quantit\u00e9 d&#8217;\u00e9nergie infinie, ce qui est en contradiction avec la\u00a0<a title=\"Loi de conservation de l'\u00e9nergie\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/laws-of-conservation\/law-of-conservation-of-energy\/\">loi de la conservation de l&#8217;\u00e9nergie.<\/a>\u00a0.<\/p>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<p><span>L&#8217;\u00e9tude des lois des corps noirs et l&#8217;incapacit\u00e9 de la physique classique \u00e0 les d\u00e9crire ont aid\u00e9 \u00e0 jeter les bases de la m\u00e9canique quantique.\u00a0La solution de ce probl\u00e8me a \u00e9t\u00e9 propos\u00e9e par un physicien th\u00e9oricien allemand Max Planck, qui a introduit l&#8217;hypoth\u00e8se tr\u00e8s \u00e9trange (pour le moment), que l&#8217;\u00e9nergie est rayonn\u00e9e et absorb\u00e9e dans des \u00abquanta\u00bb (ou paquets d&#8217;\u00e9nergie) discrets.\u00a0Les hypoth\u00e8ses de Planck ont \u200b\u200bconduit \u00e0 la forme correcte des fonctions de distribution spectrale:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/plancks-law-equation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-21000 aligncenter lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/plancks-law-equation.png\" alt=\"loi plancks - \u00e9quation\" width=\"279\" height=\"93\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/plancks-law-equation.png\" \/><\/a><span>o\u00f9<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><em><span>B\u00a0<\/span><sub><span>\u03bd<\/span><\/sub><span>\u00a0(v, T)<\/span><\/em><\/strong><span>\u00a0est le rayonnement spectral (la puissance par unit\u00e9 d&#8217;angle solide et par unit\u00e9 de surface normale \u00e0 la propagation) densit\u00e9 de fr\u00e9quence<\/span><i><span>\u00a0\u03bd<\/span><\/i><span>\u00a0rayonnement par unit\u00e9 de fr\u00e9quence \u00e0 l&#8217;\u00e9quilibre thermique \u00e0 la temp\u00e9rature T<\/span><\/li>\n<li><strong><span>h<\/span><\/strong><span>\u00a0est la constante de Planck<\/span><\/li>\n<li><b><span>c<\/span><\/b><span>\u00a0est la vitesse de la lumi\u00e8re dans le vide<\/span><\/li>\n<li><strong><span>k\u00a0<\/span><sub><span>B<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0est la constante de Boltzmann<\/span><\/li>\n<li><b><i><span>\u03bd<\/span><\/i><\/b><span>\u00a0est la fr\u00e9quence du rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique<\/span><\/li>\n<li><b><span>T<\/span><\/b><span>\u00a0est la temp\u00e9rature absolue du corps<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Albert Einstein a r\u00e9solu le probl\u00e8me en postulant que les quanta de Planck \u00e9taient de vraies particules physiques, ce que nous appelons maintenant des photons, pas seulement une fiction math\u00e9matique.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Rayonnement du corps noir<\/span><\/h2>\n<p><span>Il est connu que la quantit\u00e9 d&#8217;\u00e9nergie de rayonnement \u00e9mise par une surface \u00e0 une longueur d&#8217;onde donn\u00e9e d\u00e9pend du\u00a0<\/span><strong><span>mat\u00e9riau<\/span><\/strong><span>\u00a0du corps et de l&#8217;\u00e9tat de sa\u00a0<\/span><strong><span>surface<\/span><\/strong><span>\u00a0ainsi que de la\u00a0<\/span><a title=\"Qu'est-ce que la temp\u00e9rature - Physique\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-la-temperature-physique-definition\/\"><strong><span>temp\u00e9rature de<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0surface\u00a0.\u00a0Par cons\u00e9quent, divers mat\u00e9riaux \u00e9mettent diff\u00e9rentes quantit\u00e9s d&#8217;\u00e9nergie rayonnante m\u00eame lorsqu&#8217;ils sont \u00e0 la m\u00eame temp\u00e9rature.\u00a0Un\u00a0<\/span><strong><span>corps<\/span><\/strong><span>\u00a0qui \u00e9met le\u00a0<\/span><strong><span>maximum<\/span><\/strong><span>\u00a0de chaleur pour sa temp\u00e9rature absolue est appel\u00e9\u00a0<\/span><strong><span>corps noir<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/blackbody-radiation-chart-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-20968 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/blackbody-radiation-chart-min-300x181.png\" alt=\"rayonnement du corps noir\" width=\"300\" height=\"181\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/blackbody-radiation-chart-min-300x181.png\" \/><\/a><span>Un\u00a0<\/span><strong><span>corps noir<\/span><\/strong><span>\u00a0est un corps physique id\u00e9alis\u00e9, qui poss\u00e8de des propri\u00e9t\u00e9s sp\u00e9cifiques.\u00a0Par d\u00e9finition, un corps noir en \u00e9quilibre thermique a une\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9missivit\u00e9<\/span><\/strong><span>\u00a0de\u00a0<\/span><strong><em><span>\u03b5<\/span><\/em><span>\u00a0= 1.0<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Les vrais objets ne d\u00e9gagent pas autant de chaleur qu&#8217;un corps noir parfait.\u00a0Ils d\u00e9gagent moins de chaleur qu&#8217;un corps noir et sont donc appel\u00e9s corps gris.<\/span><\/p>\n<p><span>La surface d&#8217;un corps noir \u00e9met un rayonnement thermique \u00e0 raison d&#8217;environ 448 watts par m\u00e8tre carr\u00e9 \u00e0 temp\u00e9rature ambiante (25 \u00b0 C, 298,15 K).\u00a0Les objets r\u00e9els avec des \u00e9missivit\u00e9s inf\u00e9rieures \u00e0 1,0 (par exemple, un fil de cuivre) \u00e9mettent un rayonnement \u00e0 des taux correspondants plus faibles (par exemple 448 x 0,03 = 13,4 W \/ m\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0).\u00a0<\/span><strong><span>L&#8217;\u00e9missivit\u00e9<\/span><\/strong><span>\u00a0joue un r\u00f4le important dans les probl\u00e8mes de transfert de chaleur.\u00a0Par exemple, les capteurs solaires thermiques incorporent des surfaces s\u00e9lectives qui ont de tr\u00e8s faibles \u00e9missivit\u00e9s.\u00a0Ces capteurs gaspillent tr\u00e8s peu d&#8217;\u00e9nergie solaire par l&#8217;\u00e9mission de rayonnement thermique.<\/span><\/p>\n<p><span>Puisque l&#8217;\u00a0<\/span><strong><span>absorptivit\u00e9<\/span><\/strong><span>\u00a0et l&#8217;\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9missivit\u00e9<\/span><\/strong><span>\u00a0sont interconnect\u00e9es par la\u00a0<\/span><strong><span>loi de Kirchhoff sur le rayonnement thermique<\/span><\/strong><span>\u00a0, un\u00a0<\/span><strong><span>corps noir<\/span><\/strong><span>\u00a0est \u00e9galement un parfait absorbeur de rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique.<\/span><\/p>\n<p><em><strong><span>Loi de Kirchhoff sur le rayonnement thermique<\/span><\/strong><span>\u00a0:<\/span><\/em><\/p>\n<p><em><span>Pour un corps arbitraire \u00e9mettant et absorbant un rayonnement thermique en \u00e9quilibre thermodynamique, l&#8217;\u00e9missivit\u00e9 est \u00e9gale \u00e0 l&#8217;absorptivit\u00e9.<\/span><\/em><\/p>\n<p><strong><span>\u00e9missivit\u00e9 \u03b5 = absorptivit\u00e9 \u03b1<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Un\u00a0<\/span><strong><span>corps noir<\/span><\/strong><span>\u00a0absorbe tous les rayonnements \u00e9lectromagn\u00e9tiques incidents, ind\u00e9pendamment de la fr\u00e9quence ou de l&#8217;angle d&#8217;incidence.\u00a0Sa\u00a0<\/span><strong><span>capacit\u00e9 d&#8217;absorption<\/span><\/strong><span>\u00a0est donc \u00e9gale \u00e0 l&#8217;unit\u00e9, qui est \u00e9galement la valeur la plus \u00e9lev\u00e9e possible.\u00a0Autrement dit, un\u00a0<\/span><strong><span>corps noir<\/span><\/strong><span>\u00a0est un\u00a0<\/span><strong><span>absorbeur parfait<\/span><\/strong><span>\u00a0(et un\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9metteur parfait<\/span><\/strong><span>\u00a0).<\/span><\/p>\n<p><span>Notez que le rayonnement visible occupe une bande tr\u00e8s \u00e9troite du spectre de 0,4 \u00e0 0,76 nm, nous ne pouvons pas porter de jugement sur la noirceur d&#8217;une surface sur la base d&#8217;observations visuelles.\u00a0Par exemple, consid\u00e9rons le papier blanc qui r\u00e9fl\u00e9chit la lumi\u00e8re visible et appara\u00eet donc blanc.\u00a0En revanche, il est essentiellement noir pour le rayonnement infrarouge (\u00a0<\/span><strong><span>absorptivit\u00e9 \u03b1 = 0,94<\/span><\/strong><span>\u00a0) car ils absorbent fortement le rayonnement \u00e0 grande longueur d&#8217;onde.<\/span><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Cet article est bas\u00e9 sur la traduction automatique de l&#8217;article original en anglais. Pour plus d&#8217;informations, voir l&#8217;article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la \u00e0 l&#8217;adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous appr\u00e9cions votre aide, nous mettrons \u00e0 jour la traduction le plus rapidement possible. Merci<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>L\u2019incoh\u00e9rence entre les observations et les pr\u00e9visions de la physique classique est connue sous le nom de catastrophe ultraviolette ou catastrophe de Rayleigh-Jeans.\u00a0G\u00e9nie thermique Catastrophe ultraviolette Avant l&#8217;\u00a0hypoth\u00e8se de Planck\u00a0, les\u00a0physiciens ont tent\u00e9 de d\u00e9crire la radiance spectrale du rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique par\u00a0la physique classique\u00a0.\u00a0L&#8217;approximation bas\u00e9e sur la physique classique est connue sous le nom de\u00a0loi &#8230; <a title=\"Qu&#8217;est-ce qu&#8217;une catastrophe ultraviolette &#8211; Catastrophe de Rayleigh-Jeans &#8211; D\u00e9finition\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-quune-catastrophe-ultraviolette-catastrophe-de-rayleigh-jeans-definition\/\" aria-label=\"En savoir plus sur Qu&#8217;est-ce qu&#8217;une catastrophe ultraviolette &#8211; Catastrophe de Rayleigh-Jeans &#8211; D\u00e9finition\">Lire la suite<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[8],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Qu&#039;est-ce qu&#039;une catastrophe ultraviolette - Catastrophe de Rayleigh-Jeans - D\u00e9finition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"L\u2019incoh\u00e9rence entre les observations et les pr\u00e9visions de la physique classique est connue sous le nom de catastrophe ultraviolette ou catastrophe de Rayleigh-Jeans. 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