Chaleur et couleur

De Wikidebrouillard.

Modèle:Vidéo

Sommaire 1 Présentation de l'expérience 2 Matériel 3 L'expérience 3.1 La manipulation 3.2 Que voit-on ? 4 Explications 4.1 De manière simple 4.2 Allons plus loin dans l'explication 5 Liens avec d'autres expériences 5.1 Expériences sur Wikidébrouillard 5.2 Autres expériences 6 Applications : liens avec le quotidien 7 Lieux propices à sa réalisation 8 Catégories

Présentation de l'expérience

Pourquoi la chaleur influe t-elle sur la couleur du métal?

Matériel

• Fichier:Matériel1.jpg matériel 1
• Fichier:Matériel2.jpg matériel 2
• ...

L'expérience

La manipulation

Allumer la bougie, après avoir torsader les fils de fer entre eux. Exposer les ensuite à la flamme de la bougie. Faire descendre les fils de fer jusqu'au bleu de la flamme.Enlever les fils puis les remmettre dans la flamme.

Que voit-on ?

Quand on expose les fils de fer a la flamme on remarque un changement de couleur rouge puis quand on descend dans la flamme ils vont passer du bleu au blanc. En remettant dans le flamme la couleur rechange en variant du rouge au bleu en passant par le blanc.

Explications

De manière simple

Le métal chauffer prend différente couleur en réalité il prend une couleur bien précise pour une température donnée. Pourquoi cette couleur est t-elle associée a cette température?

L'augmentation de la température crée une agitation des atomes, ils se choquent les uns les autres et cela excite leurs électrons: dans certains cas, un électron récupère de l'énergie venant du choc. Ensuite, l'électron reperd cette énergie, en émettant un photon. Plus la température est élevée, plus le mouvement est puissant, et plus l'énergie des chocs est grandes, et plus les électrons sont excités. Donc l'énergie lumineuse augmente avec la température. Or la couleur d'un photon correspond à son énergie. Un photon infra-rouge a moins d'énergie qu'un photon rouge, qui en a moins qu'un jaune, qui en a moins qu'un bleu, qui en a moins qu'un ultra-violet... A la température ambiante, les photons émis sont infra-rouges et invisibles. En augmentant la température, un mélange de photons IR et de photons rouges commencent à être émis (cas du fer porté "au rouge"!), puis en montant encore on obtient un mélange IR/rouge/jaune (on voit une couleur orangée), puis un mélange de tout le spectre visible (on voit du blanc), puis un mélange vu comme bleu, etc.

Allons plus loin dans l'explication

On peut associer le phénomène du métal a celui des astres. Grâce a cela on peut déterminer la température des étoiles dont on connait la couleur. Par exemple une étoile bleu comme Rigel a une température de surface de 20000°C. http://fr.wikipedia.org/wiki/Temp%C3%A9rature_de_couleur

Liens avec d'autres expériences

Expériences sur Wikidébrouillard

http://www.wikidebrouillard.org/index.php/Energie#.2A_Energie_solaire

Autres expériences

http://www.ac-nice.fr/clea/A08.html

Applications : liens avec le quotidien

Grâce à cela, on comprend bien pourquoi notre soleil est jaune. On peut par le suite essayer de comprendre pourquoi y a t-il 2 couleurs dans une flamme.

Lieux propices à sa réalisation

Le matériel nécessaire pour la réalisation de cette expérience peut se trouver dans n'importe quelle grande surface et demande peu de moyen.

Catégories

Penser à fixer les disciplines scientifiques qui correspondent à l'expérience. Remplacer "à classer" par la discipline correspondante.

Chaleur et couleur