Loi de Wien

La loi du rayonnement de Wien caractérise la dépendance du rayonnement du corps noir à la longueur d'onde. C'est une formule empirique proposée par Wilhelm Wien, qui rend bien compte de la loi du déplacement de Wien.

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Physique quantique - Thermique

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Si on maintient l'enceinte à une température constante, le dispositif va atteindre un.... La loi de Wien est aussi confirmée par la mécanique statistique, ... (source : romain.bel.free)
... L'étude de ce rayonnement permettra de connaître la température de l'air à ... La loi de Wien est bien jolie mais elle a posé d'énormes problèmes... il introduit une nouvelle constante, h, nommée constante de Planck... (source : science-for-everyone.over-blog)
ou la constante universelle h est liee a la constante b..... a la loi de WIEN est . (I4) Voir le travail cite a la note (I2).... (source : jstor)

Φ_λ de différentes lois de rayonnement (en haut : hautes températures, en bas : basses températures)

La loi du rayonnement de Wien caractérise la dépendance du rayonnement du corps noir à la longueur d'onde. C'est une formule empirique proposée par Wilhelm Wien, qui rend bien compte de la loi du déplacement de Wien.

Dans sa forme donnée par Wien en 1896, elle s'écrit :

$\phi_\lambda = \frac{ C } {\lambdaˆ5} \frac{1}{eˆ{\left(\frac{c}{\lambda T}\right)}}\ .$

avec

$\,\phi_\lambda$ = Exitance énergétique monochromatique
λ longueur d'onde
C ≈ 3, 742×10^-16 m⁴∙kg∙s^-3 (constante de rayonnement)
c ≈ 0, 01439 m∙K (constante de rayonnement)
T la température en Kelvins

Cette loi décrit effectivement la présence d'un maximum de rayonnement, mais, au contraire de la loi de Loi de Rayleigh-Jeans, elle apporte des valeurs fausses pour les grandes longueurs d'onde. En outre, elle implique que l'intensité de rayonnement soit limitée avec l'augmentation de la température, ce que contredit aussi l'expérience.

Max Planck corrigea cette faute en 1900, en proposant la formule suivante :

$\phi_\lambda = \frac{ C } {\lambdaˆ5} \frac{1}{eˆ{\left(\frac{c}{\lambda T}\right)}-1}\ .$

avec

$C = 2\cdot\pi\cdot h\cdot c_0ˆ2$ (constante de rayonnement)
$c = \frac{h\cdot c_0}{k_{\rm B}}$ (constante de rayonnement)

Planck remplaça les constantes empiriques C et c par des constantes naturelles : la constante de Boltzmann, la célérité de la lumière dans le vide et une nouvelle constante h appelée Constante de Planck (h comme "Hilfskonstante" = constante auxiliaire, nommée plus tard quantum d'action de Planck en son honneur). Il développa ensuite en quelques semaines la loi du rayonnement de Planck, qui marque le début de la mécanique quantique.

Voir aussi

Liens externes

(en) http ://www. ffn. ub. es/luisnavarro/nuevo_maletin/Planck%20 (1900), %20Improvement%20of%20Wien's. pdf Max Planck, "Ueber eine Verbesserung der Wien'schen Spectralgleichung", Verhandlungen der Deutschen physikalischen Gesellschaft 2 (1900) Nr. 13, pp. 202 - 204, Version anglaise.

(de) Cet article est partiellement ou en totalité issu d'une traduction de l'article de Wikipédia en allemand intitulé «Wiensches Strahlungsgesetz».

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