La température

Transférer la chaleur par rayonnement

Objectifs

Les expériences suivantes ont pour objectif de montrer comment la chaleur peut se transmettre dans les milieux, par rayonnement (visible ou non). L'échauffement de l'air par le rayonnement  terrestre, le comportement de l'eau vis-à-vis des rayonnements et l'effet de serre… sont autant de phénomènes affectant les milieux naturels.

Matériel nécessaire

Une bougie, une loupe, du papier, une plaque de verre, de 20 cm au moins, un thermomètre, un fer à repasser, une plaque de bois, une plaque de métal, du soleil !

Expérience n° 1 : allumer un feu avec une loupe

Le rayonnement solaire, concentré à l'aide d'une loupe sur une petite surface de papier, entraîne un échauffement local de celui-ci, suffisant pour l'enflammer.

Meteo France

 

Expérience n° 2 : le verre filtre le rayonnement

La flamme d'une bougie rayonne de l'énergie qui se transfère à l'observateur sous forme de chaleur. Ici ce ne sont pas les mouvements de convection de l'air qui peuvent être tenus pour responsables de la sensation de chaleur rapidement éprouvée par l'observateur. Remarquer que l'interposition d'une lame de verre épais diminue très nettement l'apport de chaleur par rayonnement sans diminuer l'apport de lumière.

 

Meteo France

 

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Activité annexe
L'expérience précédente peut être complétée par celle qui est illustrée par le schéma ci-contre. Le réservoir du thermomètre est noirci et un écran mobile peut être interposé et maintenu à l'aide d'un support (différents matériaux peuvent être testés pour l'écran : bois, métal…).

Remarque : chacun sait se placer à l'ombre, à l'abri du rayonnement direct, les jours de " forte chaleur ". La prise de température sous abri trouve ici une de ses justifications.