Le Rayonnement Thermique

Origines du rayonnement thermique
Le corps noir et ses lois
Les corps réels
Echanges

Sommaire

Origines du rayonnement et définitions associées
Le corps noir et ses lois
Corps réels / corps gris

Echanges thermiques entre surfaces noires / grises

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Origines
Origine physique et principes

Comment s’effectue le transfert thermique par rayonnement d’un corps à un autre ? par ondes électromagnétiques

Le rayonnement peut se faire dans le vide
Rayon cosmique

(μm)

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Répartition spectrale de l’énergie rayonnée par la température T0 de la source,

- L’énergie émise est maximale pour une certaine longueur d’onde λm variable avec T0.
- L’énergie n’est émise que sur un intervalle [λ1,λ2] de longueur d’onde caractérisant le rayonnement thermique. - on appelle spectre la courbe qui décrit la dépendance de l'énergie émise en fonction de la longueur d'onde.
- l'énergie émise dépend aussi de la direction de l'émission ; certaines surfaces émettent préférentiellement dans une direction.
Pour pouvoir traiter le rayonnement, il faut donc traiter les aspects spectraux et directionnels.

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Aspects directionnels
Angle solide n R

d

d

r

r

r

dAn

dl

3D

2D

dAn

dS: calotte spherique Une source émet un flux énergetique différent selon la direction D. Le flux est émis dans un cone plus ou moins ouvert : l’angle solide

Soit une sphère de rayon R
Découpons une calotte sphérique de surface dS sur cette sphère
La calotte definit un angle solide dΩ = dS / R2 où dS = R2 sin θ dθ dφ soit dΩ = sin θ dθ dφ (stéradian, St)

R²)

rem: Ω = 4 : angle solide de l’espace complet
(S = 4

L’angle solide: C'est un angle 2D généralisé en
3D.

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Définitions
Intensité énergétique

Soit une source émettant un flux ou une puissance thermique Φ

Φ

L’intensité énergétique caractérise la puissance rayonnée par toute la surface source, dans la