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Tous les objets dont la température est supérieure à zéro absolu émettent de l'énergie. À mesure que la température d'un objet augmente, la quantité de rayonnement qu'il émet augmente également, et la longueur d'onde moyenne du rayonnement émis diminue. Certains mammifères, y compris l'homme, peuvent distinguer des longueurs d'onde de rayonnement comprises entre 400 et 700 nanomètres et les percevoir comme des couleurs. Si nous faisons quelques hypothèses, il devient assez simple de calculer la couleur de la lumière émise par un objet chaud en fonction de sa température.
Supposons que l’objet en question soit un corps noir, ce qui signifie qu’il n’absorbe ni n’émet de préférence une longueur d’onde particulière. Cette hypothèse simplifiera beaucoup vos calculs.
Déterminez la température de l'objet en Kelvins. Si vous travaillez cette question comme un problème pour un cours de physique, cette valeur apparaîtra habituellement dans le problème. Si vous devez convertir des degrés Fahrenheit ou Celsius en Kelvins, utilisez les formules suivantes:
Degrés Celsius = (degrés Fahrenheit - 32) x 5/9 degrés Kelvin = degrés Celsius + 273,15
Branchez la température dans l'équation suivante:
2,9 x 10 ^ 6 Kelvins par nanomètre / température = longueur d'onde
Ce calcul vous donnera la longueur d'onde maximale en nanomètres, ou milliardièmes de mètre. Les longueurs d'onde de la lumière visible sont si petites que nous les mesurons généralement en nanomètres. Notez que l'objet émet également un rayonnement à d'autres longueurs d'onde, mais qu'il s'agit de la longueur d'onde à laquelle il émet avec une intensité maximale.
Cliquez sur le lien NASA sous la section "Ressources" de cet article pour accéder à un graphique répertoriant la longueur d'onde correspondant à chaque couleur. Identifiez la couleur qui correspond à la longueur d'onde maximale de votre objet corps noir.
Exemple: si nous avons un objet de corps noir avec une température de 6000 degrés Kelvin, la longueur d'onde maximale serait égale à 2,9 x 10 ^ 6 Kelvins par nanomètre / 6000 degrés Kelvin = 483 nanomètres, ce qui correspond à la région bleu-vert de spectre.