1. Le rayonnement électromagnétique interagit avec la matière: Lorsque le rayonnement électromagnétique (comme la lumière ou l'infrarouge) frappe un matériau, ses photons (paquets d'énergie) interagissent avec les atomes et les molécules dans le matériau.
2. Les électrons absorbent l'énergie: Les photons transfèrent leur énergie vers les électrons dans les atomes, ce qui fait que les électrons se déplacent vers des niveaux d'énergie plus élevés (états excités).
3. Les vibrations et les rotations augmentent: Alors que les électrons retournent à leur état fondamental, ils libèrent l'énergie absorbée. Cette énergie est souvent libérée sous forme de vibrations ou de rotations dans les atomes et les molécules.
4. L'énergie thermique augmente: Les vibrations et les rotations accrues se traduisent par une énergie cinétique plus élevée dans le matériau. Cette augmentation de l'énergie cinétique se manifeste comme une augmentation de la température, qui est essentiellement l'énergie thermique.
Exemples:
* la lumière du soleil réchauffant la terre: La lumière du soleil contient une gamme de rayonnements électromagnétiques, y compris la lumière visible et le rayonnement infrarouge. Lorsque la lumière du soleil frappe la surface de la Terre, les photons sont absorbés par les atomes et les molécules dans le sol, l'eau et l'air. Cette absorption augmente l'énergie vibrationnelle et rotationnelle de ces molécules, entraînant une augmentation de la température.
* fours à micro-ondes: Les micro-ondes sont une forme de rayonnement électromagnétique. Lorsque les micro-ondes sont absorbées par les molécules d'eau dans les aliments, elles font vibrer rapidement les molécules. Cette vibration rapide se traduit par la chaleur, cuire les aliments.
* Chauffage de résistance: Les courants électriques traversant une résistance à la rencontre avec fil. Cette résistance provoque une collision des électrons avec les atomes dans le fil, augmentant leur énergie cinétique. Cette augmentation de l'énergie cinétique se manifeste par la chaleur, ce qui rend le fil chaud.
Facteurs affectant la conversion:
* longueur d'onde du rayonnement électromagnétique: Différentes longueurs d'onde du rayonnement électromagnétique interagissent avec la matière de différentes manières. Par exemple, la lumière visible est absorbée par les pigments, tandis que le rayonnement infrarouge est plus facilement absorbé par les molécules d'eau.
* Propriétés du matériau: La composition, la couleur et la densité du matériau influencent la façon dont il absorbe le rayonnement électromagnétique.
* Intensité du rayonnement: Plus l'intensité du rayonnement est élevée, plus l'énergie est transférée au matériau, conduisant à une augmentation de la température plus élevée.
En résumé, l'énergie électromagnétique se transforme en énergie thermique par l'absorption des photons, qui excite les électrons dans le matériau. L'énergie libérée lorsque les électrons retournent à leur état fondamental augmentent l'énergie vibrationnelle et rotationnelle des atomes et des molécules, augmentant finalement la température du matériau.
