La loi empirique de Stefan-Boltzmann stipule que, l'énergie émise par un corps noir par unité de temps et unité de surface est proportionnelle à la puissance quatrième de sa température Plus particulièrement on cherche les variations de l'énergie émise par ce filament, lorsque sa température varie
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[PDF] Le Corps Noir - Master 2 Droit privé fondamental
loi de variation de l'émittance totale E(T) avec la température (loi de STEFAN- BOLTZMANN), on étudiera la variation de la puissance émise par le corps noir
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23 oct 2006 · Il s'agit d'une courte présentation de la notion de corps noir, qui contient notamment l'exposé de la loi dite de Planck, de la loi de Stefan et de
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7 Loi de Stefan-Boltzmann La loi de Stefan-Boltzmann ( ou loi de Stefan ) donne la puissance lumineuse sortant du corps noir par une surface de 1 m2
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1844-1906 Loi de Stefan - Boltzmann, physique statistique Wilhelm Wien 1864 -1928 Loi de Wien Max Planck 1858-1947 Rayonnement du corps noir,
[PDF] C6 Corpsnoir(corrigé) - EPFL
Dans l'histoire de la physique, l'expérience du "corps noir" a joué un rôle très important : elle Cette relation porte le nom de LOI DE Stefan-Boltzmann
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Un corps noir en équilibre thermique émet un rayonnement électromagnétique obéissant à la loi de Planck, ce qui signifie que le spectre du rayonnement émis
[PDF] Le Rayonnement du corps noir
la loi de Kirchhoff, qui disait qu'à l'équilibre du corps noir(équilibre que nous rayonnement ne dépendait que de la température; la loi de Stefan-Boltzmann
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corps noir Un tel corps absorbera intégralement tout le rayonnement incident Loi de Stefan-Boltzmann La puissance totale par unité de surface (émittance En)
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Marwan Brouche Ecole Supérieure d'Ingénieurs de Beyrouth, LIBAN 2010-2011
1Loi de Stefan-Boltzmann
But du TP
La loi empirique de Stefan-Boltzmann stipule que, l'énergie émise par un corps noirpar unité de temps et unité de surface est proportionnelle à la puissance quatrième de sa
température. Dans ce TP, on s'intéresse au filament d'une ampoule à incandescence considéré dans une première approximation comme un corps noir. Plus particulièrement on cherche les variations de l'énergie émise par ce filament, lorsque sa température varie.A/ Principe
I- Loi de Planck et loi de Stefan-Boltzmann
D'après la loi de Planck pour le rayonnement du corps noir, la densité spectraled'énergie (énergie par unité de volume et unité de longueur d'onde) émise par un corps noir
en équilibre à la température absolueT est donnée par :
1exp185
kThchcTu S O où sJh.10.63,6 34est la constante de Planck, 18 .10.00,3 smc est la vitesse de la lumière dans le vide et 123 .10.38,1
KJk est la constante de Boltzmann.
L'énergie totale
en intégrant la luminance spectrale, TucTL 4 , sur toutes les directions du demi- espace et sur toutes les longueurs d'onde. On obtient alors la loi de Stefan-Boltzmann suivante pour le rayonnement du corps noir : 4 TTE avec 4282345
K.m.w10.67,5ch15k2
qui est la constante de Stefan-Boltzmann.II- Principe de l'expérience
Une lampe à incandescence est alimentée par un générateur de tension alternative. Le filament de la lampe chauffe et envoie dans l'espace un rayonnement thermique assimilé au rayonnement du corps noir. Une thermopile connectée à un amplificateur de mesure délivre une tension continue therm U qui est proportionnelle au flux d'énergie reçue.Marwan B
Si la loi
U therm suivanteLa temp
d'après : où t est l de la résiLes cons
Dans un
calculée de l'inte n rouche de Stefan-B 4T , où Te
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igure 1 : Moétait vérifiée
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2 ontage de l'e , on devrait ue du filam LogT m 4 calculer à p 0 1tR 0R la résista
ar : 2 aaa tttR ective : erminer 0 R p es valeurs deBeyrouth, LIBA
expérience avoir la re l ment. Ceci co cste partir de sa r 2 t ance à C o 0. C o310.82,4
puis, dans la e la tension a AN lation de pro onduirait do résistance él 0R est reli
C et 7,6
a manipulati aux bornes d2010-201
oportionnali nc à l'égali ectrique (tR iée à la valeu C o7 10.76 ion, tR ser du filament 11 té té )t ur ra etMarwan Brouche Ecole Supérieure d'Ingénieurs de Beyrouth, LIBAN 2010-2011
3B/ TRAVAIL A EFFECTUER
Question 1: Montrer que la température absolue du filament est reliée à sa résistanceélectrique par la relation suivante :
DEDE1421273
02 RtRTQuestion 2:
Brancher la lampe en série avec une résistance 100R aux bornes d'un générateur de tension continue (voir figure 2). Pour les deux valeurs suivantes de tension aux bornes de la lampe ( ൌͳͲ݉ݒet ܷ ൌʹͲ݉ݒ), mesurer les intensités correspondantes dans le circuit.En déduire la valeur moyenne de la résistance électrique du filament à température ambiante
a t. Calculer finalement 0 Raprès avoir relevé la température ambiante de la salle. Figure 2 : Montage pour calculer la résistance du filament à température ambianteQuestion 3:
Revenir au montage de la figure 1. Mettre le générateur de tension en modealternatif. La tension aux bornes de l'ampoule et l'intensité qui la traverse sont mesurées à
l'aide de deux multimètres qui remplacent les appareils de mesure de la figure 1. Lemultimètre servant à mesurer l'intensité qui traverse l'ampoule doit nécessairement être
brancher en 12 A maximum La distance entre l'ampoule et l'extrémité du tube de la thermopile est maintenue à cm30. Un autre multimètre est branché en sortie de l'amplificateur de mesure, afin d'enregistrer la tension continue de sortie. (Attention : ne jamais laisser l'ampoule sous tension pour une longue période) Agir sur le bouton de calibration pour régler le zéro de l'amplificateur de mesure en l'absence de tension. Faire croître la tension du générateur par pas de V1 , entre V0 et V8. Relever les valeurs de l'intensité correspondante qui traverse le filament et la tension de sortie de l'amplificateur de mesure.Marwan Brouche Ecole Supérieure d'Ingénieurs de Beyrouth, LIBAN 2010-2011
4 Question 4: Passer sur le logiciel Origin (installé sur l'ordinateur qui se trouve dans la grande salle): Créer cinq colonnes pour la tension d'entrée, l'intensité d'entrée, la résistance électrique du filament, la tension de sortie et la température du filament. Tracer la tension de sortie en fonction de la température, en échelle logarithmique.