|
|
|
Rayonnement infrarouge corps noir
Le rayonnement infrarouge est le rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde est comprise entre 700 nanomètres et 1 millimètre. Ainsi, il se situe entre la limite rouge du spectre visible et les plus courtes micro-ondes. Tous les corps dont la température est supérieure au zéro absolu émettent un rayonnement infrarouge.
Cependant, pour une température et une longueur d'onde données, il y a un maximum d'énergie rayonnée que tout corps ne peut dépasser. Si une surface atteint ce maximum, on l'appelle corps noir.
Les objets courants ne sont pas des corps noirs. Ils n'absorbent pas 100% de l'énergie incidente et sélectionnent les longueurs d'onde absorbées. Par conséquent, ils ne peuvent pas réemettre toute l'énergie incidente. Le rapport entre l'énergie émise et l'énergie incidente est appelé émissivité. Ce rapport dépend souvent de la longueur d'onde.
En théorie, un corps noir a une émissivité de 1.0 à toutes les températures et à toutes les longueurs d'onde.
Un corps noir peut être comparé à un radiateur idéal qui absorbe toute l'énergie incidente sur sa surface, quelles que soient la direction et la longueur d'onde. Il réemet ce rayonnement électromagnétique avec une efficacité de 100% selon la loi de Planck (voir courbe de Planck ci-contre). Les courbes d'émission dépendent uniquement de la température du corps noir.
Loi de Planck : 
La loi de Wien donne la longueur d'onde (en micromètres) correspondant à la luminance spectrale maximale d'un corps noir à une température donnée T (en Kelvin):
Loi de Wien :
La longueur d'onde du maximum de rayonnement infrarouge décroît lorsque la température du corps noir augmente.
La quantité totale de rayonnement émis (en Watt) par un corps noir est donné par la loi de Stefan-Boltzman. La puissance rayonnée ne dépend également que de la température T du corps noir (en Kelvin):
En pratique, une source infrarouge de référence est conçue pour avoir la meilleure émissivité possible (>0,9) quelle que soit la longueur d'onde. Cette source est communément appelée corps noir.
Tous les capteurs infrarouges de thermographie (pyromètres, caméras thermiques…) transforment le rayonnement thermique reçu en signal électrique pour effectuer une mesure de température. Ces capteurs doivent nécessairement être calibrés avec une source infrarouge de référence corps noir afin de garantir la précision de la mesure de température.
|
|
Réalisé par Eb-Création sites internet
