Qu'est-ce que le rayonnement de corps noir?
Le rayonnement de corps noir est le rayonnement thermique émis par un objet plutôt que réfléchi par celui-ci. Physiquement, le rayonnement du corps noir est toujours mélangé au rayonnement réfléchi, car tous les objets du monde réel réfléchissent une partie des ondes électromagnétiques qu'ils reçoivent. Néanmoins, un corps noir hypothétique émettrait un rayonnement dépendant uniquement de sa température. Les corps noirs chauds émettraient sensiblement dans la plage de lumière visible et seraient donc visibles pour les humains. Les corps noirs et froids émettraient principalement dans l'infrarouge, les rendant invisibles à l'œil humain.
Un corps noir est un objet qui absorbe tout le rayonnement électromagnétique entrant. Aucun rayonnement incident n'est réfléchi par la surface du corps. Les corps noirs n'existent pas dans le monde physique; ce sont des objets idéalisés utilisés à des fins conceptuelles et théoriques. Les corps du monde réel reflètent toujours une partie du rayonnement entrant, bien que cette quantité puisse varier. Les corps noirs sont nommés ainsi car, n'ayant réfléchi aucune onde lumineuse incidente, ils paraîtront noirs par froid.
Tous les objets, y compris les corps noirs, émettent une quantité de rayonnement thermique qui dépend de la température de l'objet. En fait, cette quantité est proportionnelle à la température absolue d'un objet à la quatrième puissance. En doublant la température absolue d'un objet, par exemple en faisant passer un four de la température ambiante à environ 315 ° C (600 ° F), le rayonnement thermique sera 16 fois plus important. La quantité totale de rayonnement thermique augmente donc considérablement avec les températures plus élevées.
À des températures inférieures à 482 ° C (900 ° F), la majeure partie du rayonnement du corps noir se situe dans la partie infrarouge du spectre électromagnétique. Les longueurs d'onde de ce rayonnement sont hors de portée de la perception visuelle humaine, ce qui explique pourquoi les personnes ne peuvent pas voir les objets à la température ambiante pendant la nuit. Les objets très chauds commencent toutefois à émettre sensiblement dans la plage de lumière visible. Cela explique pourquoi les gens peuvent voir du bois brûlant ou une étoile lointaine pendant la nuit. La lumière de ces objets chauds n'est pas principalement réfléchie par d'autres sources, c'est donc le rayonnement du corps noir.
Comme mentionné, les objets du monde réel reflètent toujours une partie de la lumière incidente qu'ils reçoivent. Les individus interprètent cette lumière réfléchie comme étant capable de "voir" un objet; les gens peuvent voir des objets froids car ils reflètent le rayonnement du corps noir d'objets chauds. Que les ondes de lumière visibles proviennent du soleil ou d’une ampoule électrique, elles n’atteignent nos yeux qu’après avoir rebondi sur un objet froid. Sans cette radiation originale du corps noir, les objets froids sembleraient noirs - c'est ce que les gens remarquent la nuit sans aucun objet brûlant en vue. Si les humains pouvaient voir dans l'infrarouge, ils pourraient voir même les objets à la température ambiante.