Tous les objets dont la température est supérieure au zéro absolu rayonnent de l'énergie. Lorsque la température d'un objet augmente, la quantité de rayonnement qu'il émet augmente également et la longueur d'onde moyenne du rayonnement émis diminue. Certains mammifères, y compris les humains, peuvent distinguer les longueurs d'onde du rayonnement dans la gamme de 400 à 700 nanomètres et les percevoir comme des couleurs. Si nous faisons quelques hypothèses, il devient assez simple de calculer la couleur de la lumière émise par un objet chaud en fonction de sa température.

Supposons que l'objet en question est un corps noir, ce qui signifie qu'il n'absorbe pas préférentiellement ou émettre une longueur d'onde particulière. Cette hypothèse rendra vos calculs beaucoup plus simple.

Détermine la température de l'objet dans Kelvins. Si vous travaillez cette question comme un problème pour un cours de physique, cette valeur apparaîtra généralement dans le problème. Si vous avez besoin de convertir Fahrenheit ou Celsius en Kelvins, utilisez les formules suivantes:

Degrés Celsius = (degrés Fahrenheit - 32) x 5/9 Degrés Kelvin = degrés Celsius + 273,15

Plug la température dans l'équation suivante:

2.9 x 10 ^ 6 Kelvins par nanomètre /température = longueur d'onde

Ce calcul vous donnera la longueur d'onde maximale en nanomètres, ou milliardièmes de mètre. Les longueurs d'onde de la lumière visible sont si petites que nous les mesurons typiquement en nanomètres. Notez que l'objet émet également des rayonnements à d'autres longueurs d'onde, mais c'est la longueur d'onde à laquelle il rayonne avec une intensité maximale.

Cliquez sur le lien NASA dans la section "Ressources" de cet article pour accéder au longueur d'onde correspondant à chaque couleur. Identifiez la couleur qui correspond à la longueur d'onde de crête pour votre objet corps noir.

Exemple: Si nous avons un corps noir avec une température de 6000 degrés Kelvin, la longueur d'onde de crête serait égale à 2.9 x 10 ^ 6 Kelvins par nanomètre /6000 degrés Kelvin = 483 nanomètres, ce qui correspond à la région bleu-vert du spectre.

Astuce

La température de surface du soleil est d'environ 5780 degrés Kelvin, de sorte que le l'intensité maximale du rayonnement solaire est d'environ 501 nanomètres, ce qui correspond à la région bleu-vert du spectre. La couleur réelle du soleil est blanche car la gamme de longueurs d'ondes qu'elle émet est large. Cependant, la lumière du soleil nous semble jaune à cause de la façon dont l'atmosphère de la Terre est diffusée.

Avertissement

Vous devez convertir les températures en Kelvins. Si vous utilisez Fahrenheit ou Celsius, vous obtiendrez une réponse qui n'a aucun sens.