Spectre électromagnétique et loi de Wien

Le spectre électromagnétique comprend différents domaines de rayonnement, chacun caractérisé par une plage de longueurs d'onde spécifique. La lumière visible n'en est qu'une petite partie, située entre l'ultraviolet et l'infrarouge.

Définition: Le spectre électromagnétique est l'ensemble des ondes électromagnétiques classées selon leur longueur d'onde ou leur fréquence.

La lumière blanche est composée d'une infinité de radiations électromagnétiques de longueurs d'onde différentes. Le spectre visible s'étend de 400 nm (violet) à 800 nm (rouge).

Vocabulaire: La longueur d'onde est la distance entre deux crêtes successives d'une onde.

Les domaines adjacents au visible sont :

• L'ultraviolet (UV) : longueur d'onde inférieure à 400 nm
• L'infrarouge (IR) : longueur d'onde supérieure à 800 nm

Highlight: Les rayons infrarouges ont une longueur d'onde plus grande que celle de la lumière visible, mais plus courte que celle des ondes radio.

D'autres domaines du spectre électromagnétique incluent les rayons X (longueurs d'onde très courtes) et les ondes radiofréquences (longueurs d'onde plus grandes).

La loi de Wien établit une relation entre la température d'un corps et la longueur d'onde de son rayonnement thermique maximal.

Définition: La loi de Wien stipule que la longueur d'onde du rayonnement maximal émis par un corps noir est inversement proportionnelle à sa température absolue.

La formule de la loi de Wien est : λmax = B / T

Où :

• λmax est la longueur d'onde correspondant au maximum d'intensité (en mètres)
• T est la température du corps (en kelvins)
• B est la constante de Wien (B = 2,9 x 10^-3 m·K)

Example: Un corps très chaud émettra principalement dans l'ultraviolet, tandis qu'un corps moins chaud émettra dans l'infrarouge.

Le domaine infrarouge est lui-même divisé en sous-catégories :

• IR-A (proche)
• IR-B (moyen)
• IR-C (lointain)

Ces sous-catégories correspondent à différentes plages de longueurs d'onde, allant de 800 nm à 1 mm.

Highlight: Comment agissent les infrarouges ? Ils sont principalement responsables du transfert de chaleur par rayonnement et sont utilisés dans de nombreuses applications, de l'imagerie thermique à la communication optique.