Définition
Loi de Planck
La loi de Planck décrit la distribution du rayonnement électromagnétique d’un corps noir en fonction de la température. Elle a été formulée par Max Planck en 1900.
Corps noir
Un corps noir est un objet théorique qui absorbe toute la lumière incidente, sans en réfléchir. Le rayonnement qu’il émet ne dépend que de sa température.
Formulation de la Loi de Planck
La loi de Planck peut être exprimée par la formule suivante : \( B(\nu, T) = \frac{8\pi h \nu^3}{c^3} \cdot \frac{1}{e^{\frac{h \nu}{kT}} - 1} \), où \( B(\nu, T) \) est l'intensité spectrale du rayonnement, \( \nu \) la fréquence, \( T \) la température en kelvin, \( h \) la constante de Planck, \( c \) la vitesse de la lumière, et \( k \) la constante de Boltzmann.
Applications de la Loi de Planck
La loi de Planck est cruciale pour comprendre la radiation thermique et la nature quantique des photons. Elle est utilisée pour des applications en astrophysique, climatalogie et technologies infrarouges.
Signification Physique
La loi de Planck a été fondamentale pour le développement de la mécanique quantique. Elle explique comment l'énergie est émise en quanta discrets, plutôt que de manière continue, changeant ainsi notre compréhension de la physique.
Différence avec la loi de Wien et de Rayleigh-Jeans
Contrairement à la loi de Wien qui s’applique bien à des températures élevées et à des fréquences élevées, et à la loi de Rayleigh-Jeans pour les basses fréquences, la loi de Planck est valable pour toutes les fréquences et températures, corrigeant les incohérences des théories précédentes.
A retenir :
La loi de Planck est une équation fondamentale en physique qui décrit le rayonnement électromagnétique émis par un corps noir en fonction de sa température. Elle a conduit à des avancées significatives en physique quantique, permettant de mieux comprendre le comportement de la lumière et les émissions radiatives des objets célestes.
