La loi de Wien, formulée par Wilhelm Wien en 1893, décrit comment la distribution en fréquence ou en longueur d'onde de l'énergie émise par un corps noir dépend de la température de ce corps. Formellement, elle établit que la longueur d'onde à laquelle l'émittance spectrale d'un corps noir est maximale est inversement proportionnelle à sa température absolue. En d'autres termes, lorsqu'un corps noir est plus chaud, il émet de la lumière avec une longueur d'onde maximale plus courte.

L'expression mathématique de la loi de Wien est donnée par : λ_max = b / T, où λ_max est la longueur d'onde du pic de l'émission, b est une constante de proportionnalité appelée constante de déplacement de Wien (approximativement 2,897 x 10^-3 m⋅K) et T est la température absolue en Kelvin. Cette équation signifie que pour un corps noir chauffé, la longueur d'onde pour laquelle l'intensité lumineuse est la plus grande diminue au fur et à mesure que la température augmente.

La loi de Wien est particulièrement utile pour déterminer la température de surface des objets à partir de leur couleur. Elle est utilisée dans divers domaines comme l'étude des étoiles, les diagnostics de combustion et même la conception des éclairages artificiels. Dans un contexte d'enseignement scientifique, cette loi aide à illustrer la relation entre la température et les propriétés du rayonnement émis, et elle se relie aux concepts d'énergie, de température et de spectre lumineux.

Dans le cadre de l'enseignement scientifique en classe de Première, la loi de Wien offre une opportunité de comprendre des concepts clés de la physique, comme le rayonnement thermique et l'interaction entre matière et énergie. Elle permet d'explorer comment les variations de température influencent le comportement thermique des corps et comment ces phénomènes peuvent être modélisés. Les expériences pratiques liées à la loi de Wien, comme l'utilisation de lampes à filament ou le chauffage de divers matériaux, permettent d'illustrer concrètement ces principes fondamentaux.