Physique Température

Grand Oral Comment mesurer une température sans contact ? (Physique-Chimie) Intro Qu’est-ce qu’un rayonnement infrarouge ? Pour comprendre ce qu’est un rayonnement infrarouge, il faut d’abord comprendre ce qu’est une onde. Une onde est la propagation d’une perturbation, elle est caractérisé par sa longueur d’onde. En effet, une onde a une longueur d’onde qui s’exprime en mètre, celle-ci représente ce qu’on appelle la périodicité spatiale des oscillations c’est à dire la distance entre de ux périodes, en fonction de cette longueur d’onde, une onde va posséder certains caractères .On distingue alors plusieurs types d’ondes selon sa longueur d’onde. Par exemple la lumière visible qui est une onde a une longueur d’onde comprise entre 400nm et 700nm. Pour l’infrarouge, la longueur d’onde est comprise entre 700nm et 0,1mm. Ainsi un rayonnement infrarouge c’est lorsqu’un corps vas émettre une onde d’une longueur d’onde comprise entre 700nm et 0,1mm. Comment un rayonnement infrarouge peut induire une température ? Dans notre vie on est quotidiennement témoin qu’un objet chaud émet une couleur. En effet, lorsqu’un forgeron chauffe un metal celui-ci rougit par exemple. Lorsqu’un corps est chaud, on dit qu’il dégage un rayonnement thermique celui-ci c orrespond à l’émission d’ondes électromagnétiques. Comme nous l’avons précisé précédemment, le rayonnement thermique est une onde donc il possède une longueur d’onde. Ainsi il peut alors émettre une couleur si sa longueur d’onde est comprise dans le domai ne de la lumière visible. Cependant, tous les corps chauds n’émettent pas un rayonnement thermique visible. En effet, pour certaines températures, un corps peut émettre un rayonnement thermique avec une longueur d’onde comprise dans les infrarouge ou les u ltraviolets. Par exemple, le corps humain, avec une température moyenne de 37°C a un rayonnement thermique avec une longueur d’onde comprise dans l’infrarouge. Il existe une loi qui est la loi de Wien qui permet justement d’établir la relation entre longue ur d’onde et température. Wilhelm Wien énonce alors que : λmax *T = la constante 2,9.10^-3 m.K . Avec λmax la longueur d’onde en mètre et T la température en Kelvin. Ainsi lorsque l’on veut mesurer une température par exemple avec un thermomètre sans contact , il suffit juste de capter la longueur d’onde de l’onde émise par le corps dont on veut connaitre la température et on applique la formule suivante : 2,9.10^-3 m.K / λmax = T. Cependant la température sera en Kelvin il faudra donc la remettre en Celsius il suffit juste d’ajouter la valeur du zéro absolu. Les différents types de thermomètre sans contact pour des cibles différentes ? Selon ce qu’on veut mesurer comme température, on peut utiliser des outils différents pour mesurer une température sans conta ct. Tout d’abord si on veut mesurer une température dans le domaine de la santé, on vas plus utiliser un thermomètre sans contact, celui-ci va capter le rayonnement thermique d’un objet en un point. Si on veut mesurer une température d’un point de vue sécu rité on va plus utiliser une caméra thermique, qui elle va mesurer le rayonnement thermique non pas en un point comme le thermomètre mais sur une surface afin d’avoir la température de toute la zone filmée par la caméra Brouillon :