Physique

La loi de Wien, qu'est-ce que c'est ?

par  RFI

Article publié le 05/12/2007 Dernière mise à jour le 05/12/2007 à 11:42 TU

Explications de Denis Samyn, géologue de formation et glaciologue au Laboratoire de glaciologie de l’Université libre de Bruxelles (ULB), qui étudie les interactions entre la glace et les sols rocheux dans les régions arctiques et antarctiques :

- Les corps célestes sont souvent considérés comme des « corps noirs », c’est-à-dire qu’ils émettent de l’énergie sous forme de lumière ayant une longueur d'onde privilégiée. Cette longueur d'onde privilégiée est liée à la température par la loi de Wien, qui veut que plus la température du corps noir est élevée, plus la longueur d'onde de la lumière émise est faible. C’est ainsi que l’on peut calculer la température des étoiles par exemple. Cette loi permet aussi d’expliquer le principe de l’effet de serre.

Le Soleil, dont la température en surface est d’environ de 5 500°C, émet un rayonnement qui couvre un ensemble de longueurs d’onde allant principalement de l’infra-rouge à l’ultra-violet (« spectre visible »). Lorsque ces rayons atteignent la surface de la Terre, une partie est directement renvoyée vers l'espace. Les rayons qui n'ont pas été réfléchis vers l'espace sont, quant à eux, d’abord absorbés par la Terre, puis ré-émis vers l’espace. Mais la Terre ayant une température moyenne en surface de 15°C environ, cette ré-émission se produit avec une longueur d’onde typiquement dans l’infra-rouge, qui est plus importante que celle du spectre solaire.

C’est là qu’interviennent les gaz à en effet de serre (comme le gaz carbonique, le méthane ou les HCFC (hydrochlorofluorocarbones ) présents dans l’atmosphère), qui sont particulièrement sensibles au rayonnement infra-rouge et qui en absorbent l’énergie. D’où l’analogie entre l'atmosphère terrestre et la serre agricole : les gaz qui y sont confinés font office de couverture chauffante et empêchent ainsi la surface terrestre de se refroidir.