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Théorie du Corps Noir

par Goli, le 04/02/2019 à 16:00 - 664 visites

A la fin du 19ème siècle, divers physiciens (Wien , Rayleigh, Jeans ...) se sont intéressés au rayonnement du corps noir ,qui est le modèle idéalisé d'un four porté à haute température. En 1901, le physicien allemand Max Planck a présenté une théorie corrigeant les lois expéri-mentales de Wien et de Rayleigh-Jeans ( qui conduisaient à ce que l'on a appelé "la catastrophe ultraviolette") en introduisant la notion de quantum d'énergie. S'il est facile de trouver de la documentation sur ces diverses théories bien connues, il est en revanche difficile de trou-
ver une description des montages expérimentaux qui les ont conduit à les formuler.
Ma question est : Comment mesurait-on les longueurs d'onde des radiations émises, la luminance spectrale et les températures élevées allant jusqu'à 5000 ° K avec le matériel de l'époque ?

Réponse du Guichet du savoir

par bml_sci, le 07/02/2019 à 16:36

Réponse du département Sciences et Techniques

Bonjour,
Nous avons cherché longuement, dans nos ouvrages en rayon et en réserve, ainsi que sur internet, des représentations ou simplement des descriptions des instruments utilisés lors de ces expériences. Malheureusement, nous ne sommes pas sûr d'avoir trouvé de réponse. Voici tout de même les sources que nous avons consultées :
- Physique atomique : expériences et principes fondamentaux / B. Cagnac. Dunod, 1975
- Mesure de température par rayonnement est-ce si difficile ?,Mohamed Sadli. Conservatoire National des Arts et Métiers.
- Max Planck et la physique quantique
- On the Heat Radiation of Long Wave-Length Emitted by Black Bodies at Different Temperatures
Authors: Rubens, H. & Kurlbaum, F.
Journal: Astrophysical Journal, vol. 14, p.335
- Pour comprendre simplement les origines et l'évolution de la physique quantique/ Jean Hladik. Ellipses, 2008
- D'où vient la physique quantique ?/Bernard Pourprix. Vuibert ADAPT-SNES 2009
- Le grand roman de la physique quantique : Einstein, Bohr... et le débat sur la nature de la réalité/ Manjit Kumar. J. C. Lattès, 2011
Dans cet ouvrage, on apprend qu'il aura fallu deux années de raffinements et de modifications à Lummer et ses collaborateurs, Ferdinand Kurlbaum et Ernst Pringsheim avant d'obtenir en 1898 un corps noir parfait, électriquement chauffé. Capable d'atteindre des températures de 1500°C, il fut le couronnement de plus d'une décennie de travail minutieux.
Avant eux Willem Wien, théoricien accompli et habile expérimentateur, a construit un photomètre amélioré, en 1895. C'est un instrument capable de comparer l'intensité de la lumière, la quantité d'énergie dans une gamme de longueurs d'onde donnée, émise par différentes sources telles que les lampes à gaz et les ampoules électriques.


- L'art de reconnaître les instruments scientifiques du temps passé/ Demoriane, Hélène. Hachette, 1974
- La physique quantique et ses interprétations, A l'occasion d'un centenaire / Étienne Klein

Nous vous invitons à consulter la bibliographie à la fin de
Bibliographie à la fin de l’ouvrage Blackbody Radiation: A History of Thermal Radiation Computational Aids and Numerical Methods

Ainsi que The Methodology of Scientific Research Programmes

Le site de la section Physique du Deutsche Museum permet d'apercevoir plusieurs instruments de l'époque.

Enfin, vous pouvez consulter la liste des articles sur les instruments scientifiques historiques.
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