1. Absorption: Lorsque la lumière frappe un matériau, son énergie peut être absorbée par les atomes ou les molécules qui composent ce matériau. Cette absorption n'est pas un processus passif. Il s'agit de l'excitation des électrons dans les atomes ou les molécules.
* électrons: Les électrons occupent normalement des niveaux d'énergie spécifiques dans un atome. Lorsqu'un photon de lumière frappe un atome, il peut transférer son énergie à un électron, le renforçant vers un niveau d'énergie plus élevé. L'énergie du photon dicte quels électrons peuvent être excités.
* Resonance: Le processus d'absorption est le plus efficace lorsque la fréquence de la lumière correspond à la fréquence naturelle de l'atome ou de la molécule. C'est pourquoi certains matériaux absorbent des couleurs spécifiques de la lumière (pensez à la façon dont les plantes vertes absorbent la lumière du soleil).
2. Vibrations et collisions: Une fois qu'un électron absorbe l'énergie et saute à un niveau d'énergie plus élevé, il est dans un état instable. Il reviendra rapidement vers son état d'origine, libérant l'énergie absorbée sous la forme de:
* Vibrations: L'excès d'énergie peut faire vibrer l'atome ou la molécule. Cette vibration accrue est essentiellement l'énergie thermique.
* collisions: Les atomes ou molécules vibrants entreront en collision avec leurs voisins, leur transférant leur énergie, augmentant davantage la vibration globale et la température du matériau.
3. Transfert de chaleur: Ce processus d'augmentation des vibrations et des collisions dans le matériau entraîne une augmentation de sa température globale. Le matériau peut ensuite transférer cette énergie thermique à son environnement par diverses méthodes, notamment:
* conduction: Transfert de chaleur par contact direct.
* Convection: Transfert de chaleur par le mouvement des fluides (comme l'air ou l'eau).
* Radiation: Transfert de chaleur par des ondes électromagnétiques (comme le rayonnement infrarouge).
Exemples:
* la lumière du soleil réchauffant la terre: Le soleil émet un large éventail de lumière. Lorsque cette lumière atteint la terre, son énergie est absorbée par diverses substances comme le sol, l'eau et les plantes. Ce processus d'absorption entraîne une augmentation des vibrations au sein de ces matériaux, que nous ressentons comme une chaleur.
* une chemise noire devenant plus chaude qu'une chemise blanche au soleil: Les surfaces noires absorbent plus de lumière à travers le spectre que les surfaces blanches. En conséquence, ils absorbent plus d'énergie et se réchauffent.
En substance, l'énergie lumineuse est convertie en énergie thermique par le processus d'absorption, suivie de la libération de cette énergie comme vibrations et collisions dans le matériau, entraînant une augmentation de la température.
