11.7 ANALYSE DE DONNEES EXPERIMENTALES
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FIGURE 11.7. Spectre du fond de rayonnement cosmologique. D'apres Astro.
Phys. J. 473,576 (1996).
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En realite, le spectre d'absorption ou d'emission d'une espece chimique est constitue de raies qui possedent chacune une certaine largeur, liee a la duree de vie de l' etat
excite. Lorsqu'on dispose d'un ensemble d'atomes ou de molecules, divers processus,
collisions, effets thermiques, effet Doppler, contribuent a elargir ces raies, qui finissent
parse recouvrir et former un spectre continu. On peut ainsi concevoir que toutes les
frequences deviennent accessibles, c'est-a-dire que la paroi soit susceptible d'absorber
et d'emettre toute frequence: elle est devenue un corps noir ideal.
Rappelons que le gaz de photons dont la distribution spectrale est en meilleur
accord avec la theorie est celui du fonds cosmologique a 2,7 K, (Cf. Fig. 11.7). L'equilibre date de l'histoire primordiale de l'Univers ou, la temperature ayant baisse jusqu'a
quelques milliers de degres, electrons et ions se combinent pour former des atomes,
la densite de la matiere diminue, si bien que matiere et rayonnement se decouplent.
L'expansion de l'Univers se fait ensuite a entropie constante, la temperature du gaz de
photons decroit, mais la distribution spectrale demeure celle d'un equilibre thermique.
Le Soleil constitue un assez hon corps noir. Dans ce cas, l'enceinte ou matiere et
rayonnement s'equilibrent est le volume de l'etoile, et !'orifice par lequel le rayonnement s'echappe en est ... sa surface! Notons qu'il s'agit d'un equilibre local qui varie
entre le centre du Soleil, a une temperature d'environ 15 millions de degres, et la
surface. La temperature de cette derniere s'obtient en ajustant la courbe theorique
du rayonnement emis aux donnees experimentales. On trouve une temperature de
5780 K.
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