Température et couleur


Observer

Température et couleur

La relation entre température et longueur d'onde du maximum d'émission, permet de définir une relation entre température et couleur, via la correspondance entre longueur d'onde et couleur.

On dispose ainsi d'un thermomètre : une étoile bleue est plus chaude qu'une étoile rouge.

wien.png
Lien entre température de corps noir et couleur
Crédit : ASM

Couleur des étoiles

La couleur apparente d'une étoile ne va pas exactement correspondre à la température de son maximum d'émission. En effet, la couleur perçue par le détecteur va intégrer une bonne part de l'énergie rayonnée, et pas seulement celle au maximum d'émission.

Il ne faut pas oublier que la perception des couleurs dépend intimement de la détection : derrière un filtre rose, on voit la vie en rose ! Les couleurs restituées par une image en couleur, obtenue par composition de 3 images dans 3 filtres différents, vont le plus souvent être très vives (pour des raisons esthétiques) que celles vues à l'oeil nu.

On peut néanmoins dégager quelques impressions générales :

Couleurs
ngc6093.png
Couleurs dans l'amas NGC6093
Crédit : HST
Couleurs
orion-coul.png
Couleurs dans Orion. Les étoiles bleues sont bien plus chaudes que les rouges. Attention, toute couleur ne se traduit pas en température : la nébuleuse d'Orion, M42, doit sa couleur rose à une raie de l'hydrogène.
Crédit : CFHT
Couleur des étoiles
couletoi.png
La couleur des étoiles perçue par l'oeil ne correspond pas à ce que détermine leur température via la loi de Wien : l'oeil intègre à sa façon toutes les couleurs présentes dans le spectre visible. La perception des couleurs est très variable d'un individu à l'autre, et souvent subjective.
Crédit : ASM

Apprendre

objectifsObjectifs

Température et couleur

La loi de Wien associe, via la relation précédente, une couleur à une température, par la relation entre la longueur d'onde \lambda _{\mathrm{max}} et une couleur.

Température et maximum d'émission
objet (\equiv corps noir) température (K) \lambda_M couleur de température
étoile type O50 000 60 nm UV
soleil 6 000 0.5 {\,\mu\mathrm{m}} visible
Terre 300 10 {\,\mu\mathrm{m}} IR thermique

Attention, ceci n'a de sens que pour un corps dont le rayonnement est de type corps noir. La mer, même bleue, n'est pas à 8000 K !


S'exercer

qcmQCM

1)  Une étoile rouge est plus chaude qu'une étoile bleue



2)  Une étoile rouge rayonne plus qu'une étoile bleue



3)  Une étoile rouge ne rayonne pas dans le bleu




S'évaluer

exerciceCorps noir ou pas ?

Difficulté : ☆☆   Temps : 5 min

Question 1)

Le pull de votre voisin est jaune, quelle est sa température ?

[1 points]

Question 2)

La question précédente est-elle bien posée ?

[1 points]

Question 3)

Tracer l'allure du spectre de ce pull, à très basse résolution spectrale. Ne pas oublier que votre voisin en bonne santé a une température corporelle de 37ºC.

[2 points]


Réponses aux QCM

pages_temperature-couleur/temperature-couleur-sexercer.html

QCM