Se dit d'un objet parfait absorbant l'énergie électromagnétique. À la différence d'un objet noir, l'objet gris aurait un taux de réflexion plus élevé, dépendant de la température.
En physique, un corps noir désigne un objet idéal qui absorbe parfaitement toute l'énergie électromagnétique (toute la lumière quelle que soit sa longueur d'onde) qu'il reçoit. Cette absorption se traduit par une agitation thermique qui provoque l'émission d'un rayonnement thermique, dit rayonnement du corps noir.
Un corps noir est un corps qui absorbe, sans la réfléchir ni la diffuser, toute l'énergie électromagnétique qu'il reçoit. Ainsi, une boite avec une toute petite ouverture est généralement une bonne approximation d'un corps noir.
Cas de la Terre
La Terre est, de même, modélisée comme un corps noir. La température moyenne à sa surface est d'environ 288 K. En appliquant la formule de Wien, on calcule alors que la radiation lumineuse privilégiée émise est d'environ 10 μm , c'est à dire un rayonnement infrarouge.
Un rayonnement infrarouge ou des ondes radio trop puissants produisent un excès de chaleur dans le corps, qui ne peut pas s'évacuer. Notre corps est alors mis sous pression, ce qui doit être évité. Notre corps lui-même émet un rayonnement infrarouge (voire quelques ondes radio) parce qu'il est chaud.
Une étoile, le Soleil par exemple, est présenté comme un corps noir. A basse résolution spectrale, le spectre du soleil se superpose à celui d'un corps noir de température 5777 K. Et pourtant rien n'est moins noir que le soleil.
c = c0/n, avec c0 = 299 792 458 m s−1 la vitesse de la lumière dans le vide et n l'indice de réfraction du milieu, est la vitesse de propagation du rayonnement du corps noir dans le milieu ; k = 1,380 649 × 10−23 J K−1 est la constante de Boltzmann ; T est la température de la surface du corps noir, en K.
La lave d'un volcan est composée de roches en fusion, c'est-à-dire de roches portées à une température telle qu'elle a fondu (700 à 1 200°C), formant ce qu'on appelle du magma, rouge comme la braise.
La Commission internationale de l'éclairage définit la vision de l'observateur de référence jusqu'à une valeur 50 000 fois plus faible que le maximum, pour une longueur d'onde dans le vide de 380 à 780 nm .
On y reconnaît deux spectres de corps noirs avec en plus des raies d'absorption et d'émission. Le pic est indiqué par un trait rouge. En haut, le pic n'est pas clairement visible (attention à ne pas le confondre avec la raie d'absorption), la température est de plus de 10 000 K.
La loi de Wien décrit la relation entre la longueur d'onde du maximum d'émission (λ max) et la température du corps noir. Elle stipule que la longueur d'onde du maximum d'émission est inversement proportionnelle à sa température.
Une possibilité de réaliser simplement un corps noir est d'aménager une petite ouverture dans une cavité fermée (Figure 3). Tout rayonnement pénétrant dans la cavité subit une multitude de réflexions et demeure piégée.
Les astronomes estiment que les trous noirs supermassifs jouent un rôle fondamental dans la régulation de la formation des étoiles. Et ils en apportent aujourd'hui la preuve avec un amas de galaxies qui forment des étoiles de manière frénétique.
Le Soleil émet un rayonnement électromagnétique dans lequel se trouvent notamment les gamma, X, les UV, la lumière visible, l'infrarouge, les micro-ondes et les ondes radios en fonction de la fréquence d'émission. Tous ces types de rayonnements électromagnétiques véhiculent de l'énergie.
Si le corps noir est petit, assez pour que sa taille soit comparable à la longueur d'onde de la lumière, l'absorption est modifiée, car un petit objet n'est pas un absorbeur efficace de la lumière avec une longueur d'onde de taille similaire.
La "lave" bleue provient en fait de la combustion d'un autre élément : le soufre, un gaz qui est libéré par la terre, sous une pression et une température élevées, en même temps que la roche en fusion.
Les étoiles sont souvent classées suivant un critère : la température de leur surface. Celle-ci peut s'élever de 3 000 K pour les étoiles les plus froides jusqu'à 30 000 K pour les plus chaudes. Le kelvin, noté K, est une unité de température utilisée en sciences telle que T(K)=T(∘C)+ 273,15.
Ces graphiques illustrent la loi de Wien qui dit que la longueur d'onde du maximum du rayonnement d'un corps noir diminue quand la température augmente. Les étoiles froides apparaîtront donc plutôt rouges et les étoiles chaudes plutôt bleues.
1. Quantité déterminée, montant dans une répartition, proportion d'une grandeur dans un ensemble : Quantum de frais généraux représentés par la fabrication. 2. Terme quelque peu désuet désignant une discontinuité élémentaire d'une grandeur quantifiée.
Qu'est-ce que le moteur quantique ? Le moteur quantique est un moteur qui fonctionne sans carburant. Aucune forme de combustion n'est donc nécessaire pour créer de l'énergie et engendrer un mouvement au sein du mécanisme motorisé.
E = h ν = h c/λ
D'où la correspondance 1 eV = 1,6 10-19 Coulomb * 1 Volt = 1,6 10-19 J.
« Plus une couleur est sombre plus elle absorbe les rayons du soleil qui se transforment en chaleur, explique le spécialiste. Avec du noir, l'absorption est la plus importante. Le blanc, en revanche, réfléchit la lumière et n'accumule donc pas la chaleur. »
Le Soleil s'observe derrière des filtres
La véritable couleur du Soleil est donc le blanc. Ce n'est pas le cas de toutes les images montrées dans cette vidéo qui proviennent de différents observatoires. La plupart, en effet, sont enregistrées derrière des filtres, pour sélectionner une gamme de longueurs d'onde.
Le noir absorbe les rayons infrarouges du soleil et stocke la chaleur. Le noir absorbe même 90% de l'énergie. Donc le t-shirt noir risque effectivement de se transformer en véritable plaque de cuisson quand il est exposé au soleil.