9.1 - Le corps noir

Cette vidéo explique la radiance spectrale d'un corps noir et introduit la quantification de l'énergie. Elle commence par un rappel du spectre électromagnétique et des concepts de chaleur vs. température. Elle s'inspire en grande partie des sections 9.1 et 9.2 du manuel Benson 3: Ondes, optique et physique moderne, 5e ed.
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L’OBJECTIF des 1000 ABONNÉS…
Initialement, cette chaîne KZbin a été faite (dans l'urgence et malgré ma complète inexpérience dans le domaine de la diffusion Web et du montage vidéo) afin de donner un cours de qualité à mes étudiants durant leur confinement dû à la pandémie de COVID-19.
Cependant, maintenant que je constate que mes cours sont de plus en plus regardés à travers la francophonie (CANADA, FRANCE, BELGIQUE, MAROC, ALGÉRIE, SÉNÉGAL, CÔTE D'IVOIRE, HAÏTI et ÉTATS-UNIS) et que ma chaîne KZbin a accumulé en quelques mois plus de 10 000 heures de visionnement, j’aimerais bien la faire passer à un niveau supérieur en devenant partenaire KZbin.
Pour ce faire, il me faudrait un minimum de 1000 ABONNÉS parce que l’objectif des 4000 heures de visionnement requis a déjà été atteint depuis longtemps.
Le cours actuellement en ligne est : Physique NYC : Ondes, optique et physique moderne. Il y a actuellement environ 50 heures d’enregistrées (chapitres 1, 2, 3, 6, 7 et 9) et les chapitres 4 et 5 le seront d’ici peu.
ÉQUIVALENCES :
• Au QUÉBEC : niveau collégial.
• Au CANADA et aux ÉTATS-UNIS : secondaire 6 et première année universitaire.
• En FRANCE : Baccalauréat et première année universitaire.
J’aimerais rajouter prochainement mes autres cours :
• Physique mécanique (NYA)
• Électricité et magnétisme (NYB)
• Compléments de physique
• Physique secondaire 5
• Science et technologie secondaire 4 (avant et après la réforme)
• Science et technologie secondaire 3 (avant et après la réforme)
J’aimerais aussi faire :
• des capsules courtes de résolution de problème
• des démonstrations expérimentales (spectaculaire !)
• des séances de questions-réponses en direct
L'ABONNEMENT EST GRATUIT alors si mes cours vous plaisent, PARLEZ-EN à vos amis et ABONNEZ-VOUS au lieu de simplement regarder…
Je réponds à TOUTES VOS QUESTIONS dans la section des commentaires de chaque vidéo. Pour plus de clarté, si vous avez plusieurs questions posez-les-moi toutes dans des commentaires séparés en m’indiquant le moment du cours (1:23:45) où vous aimeriez recevoir plus d’explications. Prenez aussi le temps de lire les questions qui m’ont déjà été posées par d’autres abonnés.
N’hésitez pas non plus à ME SIGNALER DES ERREURS éventuelles. Souvenez-vous que, contrairement en classe, dans mon salon mon seul public est ma caméra vidéo; et qu’elle n’a pas encore commencé à me parler… ;-).
Mes cours sont fait de manière à vous laisser le temps de prendre des notes de cours, car écrire est la meilleure manière d'apprendre selon moi (et selon la Dre Marian Diamond qui est une scientifique pionnière dans le domaine de la neuroscience moderne en démontrant la neuroplasticité du cerveau).
« J’écris au tableau parce que cela vous permet de réfléchir. Ce n’est pas une méthode dépassée. Après des années d’enseignement, je sais que c’est la meilleure façon d’apprendre. Vous apprenez par le sens kinesthésique lorsque vous écrivez, par le biais de votre écriture. Si j’affiche rapidement une diapositive, vous n’aurez pas le temps de l’enregistrer dans votre cortex associatif. Mais si vous l’écrivez, vous allez le retenir. » Dre. Marian Diamond
BON VISIONNEMENT! :-)
P.S. Un p'tit "like" fait toujours plaisir à recevoir! ;-)

[@saidlouzi6413]

Cette video portait des solutions a plusieurs points obscures pour moi en physique . Merci beaucoup. Tous mes respects prof.

[@physiquetambourgi]

Merci pour ton commentaire, ça me fait vraiment plaisir d'avoir pu t'aider!

[@benedictsizely7248]

J'ai regardé tant de vos vidéos sur les ondes et cette vidéo sur le corps noir pas une seule fois mais au moins 2-3 fois chacune. Je dois dire que c'est ma chaîne préférée sur tout KZbin. Votre chaîne a éveillé mon intérêt pour la physique et m'a aidé à acquérir une compréhension très approfondie. J'aime beaucoup vos magnifiques dessins et vos explications très détaillées. J'applaudis vos efforts remarquables et vos démonstrations. Je me suis abonné à votre chaîne! Bonne continuation et félicitations pour votre chaîne!

[@physiquetambourgi]

Merci beaucoup Benedict! Cela me va droit au coeur de savoir que j'ai pu vous faire apprécier cette matière qui n'est pas facile à comprendre... Dès que j'en aurai la possibilité, j'enregistrerai mon cours de physique mécanique (environ 75 heures lui aussi).

[@artivalys]

Merci Professeur pour rythme calme et grand niveau pédagogique ... le fait d'écrire au tableau (et là, il faut savoir le faire avec une écriture lisible sur shémas essentiels) semble une bonne méthode pour laisser à la pensée qui vous suit de lentement réfléchir pour garder le contact ... grâce à la main précise sur un simple simple tableau ... du grand art avec le tac tac de la craie et le ton calme qui invite à deviner ce que vous allez écrire avec empathie pour l'aprenant ... les futur clip générés par IA se caleront probablement sur cette référence "Sylvain Tambourgi" (y compris les intonations de la voix, la façon d'organiser les temps de silence, les rotations entre le tableau et votre auditeur, la partition dans l'autre main qui représente les sources et le travail amont) BRAVO standing ovation !

[@physiquetambourgi]

Merci beaucoup pour vos bons mots M. Sarzotti! C'est le plus beau compliment qu’on puisse faire à un professeur… Ces cours dont vous parlez ont été enregistrés dans l'urgence pour que mes étudiants puissent assister au cours durant le confinement dû à la pandémie de COVID-19. J'ai l'intention de mettre d'autres cours sur KZbin dès que je pourrai le faire. Les prochains seront encore mieux, car je prendrai le temps de les enregistrer correctement. Par ailleurs, je serai fort de cette première expérience d'enseignement à distance. Au plaisir de vous compter parmi les abonnés de ma chaîne KZbin.

[@manu6074]

Merci infiniment pour ce travail pédagogique que vous avez bien voulu diffuser. Ce cours est complet et m'a permis d'acquérir une excellente compréhension des concepts fondamentaux pour aborder le modèle quantique. Cool.

[@physiquetambourgi]

Merci beaucoup pour ce beau compliment ElektooOO! Je fais mes cours exactement pour cela: pour que les étudiants comprennent vraiment... Si ma chaîne devient viable (il me faut au moins 1000 abonnés dans les prochaines semaines pour cela), je compléterai ce cours de NYC (car il manque l'optique géométrique entre autres choses) et je rajouterai mes cours de NYA et NYB, ainsi que mes autres cours plus avancés (universitaires) et moins avancés (secondaires 3, 4 et 5). Je pense aussi faire dans l'avenir des capsules plus courtes de résolution de problèmes ainsi que des démonstrations expérimentales. Si tu penses que mes cours peuvent aider d'autres étudiants, n'hésite pas à me faire de la publicité, car j'ai un grand besoin d'abonnés rapidement. En effet, j'ai plus de 12 000 visionnements et 4200 heures d'écoutes en moins de 4 mois, mais seulement 242 abonnés... Les gens regardent beaucoup, mais ne s'abonnent pas; ce qui m'empêche d'avoir toutes les options que pourrait m'offrir d'être partenaire KZbin et rendre ma chaîne viable. En tout cas, merci encore pour ton beau compliment et pour ton appréciation. Si tu as des questions sur la matière, n'hésite pas à me poser des questions dans les commentaires et si tu vois des erreurs signale-les-moi en m'indiquant le moment hh:mm:ss SVP. Contrairement à mon enseignement en classe, aucun étudiant ne lève la main dans mon salon pour le signaler... ;-) Bonne étude et bon visionnement! :-)

[@aminnaifar4442]

Parfait. Bien expliqué Mr. Bonne continuation Professeur

[@physiquetambourgi]

Merci Amin! Je suis vraiment très content que tu apprécies mon cours. Bon visionnement. :-)

[@physiquetambourgi]

ERREUR de date à 02:36:51. Wien à trouvé son équation en 1896; pas en 1996... Merci Marc-Antoine Contarin! :-)

[@laurieguevremont2073]

Bonjour M. Tambourgi; qu'est-ce qui est sous-entendu par "équilibre thermodynamique" à 1:13:00? Quelles sont les conditions pour arriver à un tel équilibre? Merci et bonne journée :)

[@physiquetambourgi]

Bonjour Laurie. De manière simple on peut dire qu’à l’équilibre thermodynamique l'énergie émise par un corps noir est égale à celle qu'il absorbe. Donc, il reste à température constante. Avant d'atteindre l'équilibre thermodynamique, sa chaleur (et sa température) augmente. Bonne journée à toi aussi! :-)

[@jerrynews5803]

Excellente vidéo !

[@physiquetambourgi]

Merci!

[@laurieguevremont2073]

Bonjour M.Tambourgi, je me demandais si à l'examen nous devons refaire tout le calcul du niveau d'énergie comme à 3:21:08, ou si il est permis de seulement reprendre notre réponse pour le niveau 1 et le multiplier par le niveau désiré? Merci, bonne journée:)

[@physiquetambourgi]

Bonjour Laurie. Non, il n’y aura pas de problème du moment que ta démarche soit claire et que les deltas soient constants comme ici.

[@bilelrackat5816]

Bonjour, dans le déplacement spectral de Wien, la constante trouvée est 2,898 mK, mais n'est-elle pas plutôt 0,002898 mK ? Et étant donné qu'un corps noir émet tout le rayonnement absorbé, la partie -I absorbée de l'équation Stefan-Boltzmann n'est-elle pas inutile, car l'intensité absorbée devient rayonnée? Je me demandais aussi quelle était la définition de la radiance spectrale, parce que je n'arrive pas à la distinguer de l'intensité.

[@physiquetambourgi]

Merci Bilel! Tu as raison c'est une faute de transcription qui se trouve à 1:29:14. La constante de Wien est bien de 2,898 x 10^-3 mK

[@alaferdi9675]

2:04:36 Bonjour monsieur, la luminosité ne devrait-elle pas valoir 212W au lieu de 213W?

[@physiquetambourgi]

Bonjour Ala. 212W vs 213W, c'est presque la même chose... Probablement que j'ai arrondis quelques variables dans mes calculs...

[@aminanina6506]

comment calculer le temps de relaxation thermique pour une température donnée?!

[@marc-antoinecontarin2784]

02:36:51 Je crois que c'est en 1896 au lieu d'en 1996, puisque Wien est décédé en 1928...

[@physiquetambourgi]

Tout à fait! Tu as raison Marc-Antoine. Merci! :-)

[@geraldinejasnin7378]

j aurais aimé voir d où vient h!!

[@emmadeconinck5286]

1:50:40 c'était bien 500x10^-9 m ?

[@physiquetambourgi]

Merci Emma! C'est bel et bien 500x10^-9 m, car L = 500 nm... J'ai effacé pour écrire 5000 et je pense que c'est parce que je me suis trompé avec la température du Soleil qui est environ de 5000 K...

[@sebastiendubois8326]

POURQUOI LA COURBE DESCEND DANS L'ULTRAVIOLET ?? QUEL EST LE RAPPORT AVEC LA QUANTIFICATION DE L'ENERGIE ?????????

[@physiquetambourgi]

Merci pour ta question Sébastien. En fait, Planck a utilisé la quantification afin de pouvoir dénombrer l’entropie d’un système en équilibre thermodynamique (c’est-à-dire le nombre de manières possibles de distribuer l’énergie du système sur un nombre fini d’atomes). Sans cette quantification, il y aurait eu un nombre infini de possibilités. Grâce à cette approche, il a réussi à modéliser la forme de la courbe radiance en la faisant retomber vers zéro pour les longueurs d’onde plus petites (au lieu de montrer exponentiellement comme le faisant les approches classiques de Wiens et de Rayleight-Jean). Pour lui, cette quantification n’était qu’un artéfact de calcul, mais pour Einstein, c’était la réalité.

[@sebastiendubois8326]

@@physiquetambourgi merci pour votre réponse, mais je ne comprend toujours pas qu'est ce que cela signifie concrètement d'un point de vue de l'atome. est ce que c'est une question d'orbitale atomique, ce qui fait qu'un atome est incapable d absorber une énergie élevée ou la raison est de l'ordre statistique ? merci

[@physiquetambourgi]

@@sebastiendubois8326 L'atome peut absorber de l'énergie, mais pas de manière continue. Lorsqu'il en reçoit, ses électrons deviennent excités et passent sur des orbitales supérieures. Cependant, selon le deuxième postulat de Bohr, les orbitales atomiques ne peuvent avoir que certains rayons définis et donc les électrons ne peuvent avoir que certaines valeurs d'énergie. Une interprétation des valeurs des des rayons atomiques peut se voir selon le principe de de Broglie qui considère l'électron comme une onde (dualité onde-particule) et que celui-ci ne peut avoir que certaines valeurs de longueur d'onde de manière à former une onde stationnaire sur l'orbitale en question. J'explique tout cela de manière plus détaillée dans le 9.3 qui est en deux parties: kzbin.info/www/bejne/aH3YYqWoiJh4mrc kzbin.info/www/bejne/lX3FqKOtZ96qZq8 Finalement, une molécules peut absorber aussi de l'énergie et celles-ci a en plus d'autres manières de le faire comme la vibration par exemple. Cependant, seules certaines fréquences de vibration sont permises. Bon visionnement! :-)

[@sebastiendubois8326]

@@physiquetambourgi ok je vais regarder les videos merci

[@physiquetambourgi]

@@sebastiendubois8326 Si tu as d'autres questions, n'hésite pas!

[@Pérle.C]

Prof pour h=6,626×10^-34 J•S

[@laurierallard7884]

2:54:46 c'est -4 ou -5?

[@physiquetambourgi]

Bonjour Laurier. C'est L^-5, car le tout est divisé par B/LT

[@kouakouferdinandkouakou6877]

Svp ne vois pas bien la vidéo

[@faouziatoualbi2926]

Bonjoir ,c'est un cours pour quel niveau svp lycée ou autre ?merci

[@physiquetambourgi]

Bonjour Faouzia. Merci pour ta question pertinente. Ce cours (voir la liste de lecture pour avoir tous les chapitres dans l'ordre) est le troisième cours de physique du programme de Science de la nature du niveau cégep au Québec. Puisque j’ai des étudiants qui suivent mon cours partout dans la francophonie, et comme je ne sais pas où tu fais tes études, je me dois de t’expliquer qu’au Québec, contrairement aux autres provinces canadiennes ainsi qu’aux États-Unis, les étudiants n’ont pas de secondaire 6 (équivalent du BAC français), mais ont deux années de niveau cégep. Ainsi, ils commencent l’université un an plus tard que les autres étudiants nord-américains et que les étudiants français. Durant ces deux années, les étudiants en Science de la nature ont trois cours de physique : Physique NYA (Physique mécanique), Physique NYB (Électricité et magnétisme) et Physique NYC (Ondes, optique et physique moderne). Le cours que j’ai mis en ligne est le cours de Physique NYC (mais je n’ai pas encore enregistré la partie sur l’optique géométrique). J’ai utilisé le manuel Benson 5e édition qui est très semblable au Serway utilisé dans plusieurs les universités américaines. Cependant, peu importe ton niveau de scolarité, j’ai fait mon cours de manière à ce qu’il soit bien compris par le plus grand nombre d’étudiants possibles. Ainsi, je fais toutes les étapes des calculs et je prends la peine d’expliquer la matière en profondeur. Mon but n’est pas d’avoir l’air « savant », mais plutôt de vous faire comprendre et de vous faire apprécier cette matière merveilleuse qu’est la physique… Si tu choisis de suivre mon cours, n’hésites pas à me poser des questions dans la section des commentaires en me précisant hh :mm :ss au début de ta question. Finalement, pour que ma chaîne soit viable, il me manque 750 abonnés alors si tu aimes, parles-en à tes collègues et dis-leur de s’abonner... Bon visionnement! :-)

[@faouziatoualbi2926]

Merci beaucoup pour toutes vos explications je fais partie de la francophonie donc programme français nouvelle réforme. HH MM SS ?VEUT DIRE? merci encore pour votre gentillesse

[@physiquetambourgi]

@@faouziatoualbi2926 Ça m'a fait plaisir. hh:mm:ss c'est pour m'indiquer à quel moment se trouve la partie que tu ne comprendrais pas dans l'une de mes vidéos (heure:minute:seconde). Par exemple, si tu indiques 01:23:45 dans ta question, je pourrai directement cliquer sur le lien que KZbin mettra pour cet instant. Finalement, que tu fasses tes études en France ou ailleurs, la matière reste la même; c'est simplement dans sa subdivision qu'il peut y avoir des différences... :-)

[@faouziatoualbi2926]

@@physiquetambourgi merci encore ,c'est compris et je ferai en sorte