KIRCHHOFF GUSTAV (1824-1887)
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- Écrit par Wolfgang SCHREIER
Loi du rayonnement de Kirchhoff
Les découvertes en matière de spectroscopie débouchent sur l'observation, dans le spectre solaire, des raies de Fraunhofer (raies sombres d'absorption), désignées par Joseph von Fraunhofer par les lettres A à H, et dont la longueur d'onde est égale à celle des raies claires (raies d'émission) des spectres de flammes terrestres. Quelques chercheurs ont examiné de plus près les raies spectrales ainsi que la transformation des raies sombres en raies claires par des sources lumineuses terrestres. Bien des explications théoriques de cet effet (George Gabriel Stokes, Anders Jonas Ångström) se sont approchées de celles de Kirchhoff et Bunsen, mais elles sont restées trop indéterminées.
L'exactitude des expériences de Kirchhoff et Bunsen fut rendue possible par l'invention ou l'amélioration d'appareils appropriés : spectroscope à prisme de flint-glass, brûleur à grain de sel de Bunsen.
Le résultat de leurs observations (1859) consiste tout d'abord en ceci : avec une lumière solaire claire, la raie sombre D (raie du sodium) est renforcée par une flamme de sodium installée entre le spectroscope et l'incidence de la lumière solaire, tandis que cette même raie sombre D s'éclaircit si l'on diminue la clarté solaire. Kirchhoff en déduit la loi fondamentale du rayonnement : à température et longueur d'onde égales, le rapport des pouvoirs d'émission et d'absorption est constant et indépendant des propriétés du corps. Le pouvoir d'émission est égal à celui du « corps noir » défini par Kirchhoff comme un corps qui absorbe la lumière, quelle que soit sa longueur d'onde, et dont le rayonnement ne dépend que de la température. Cette loi permet d'expliquer l'apparition des raies de Fraunhofer par l'absorption dans l'enveloppe gazeuse du Soleil de certaines fréquences de rayonnement du noyau solaire.
Les recherches de Kirchhoff et de Bunsen ouvrent la voie au progrès dans trois directions : l'analyse spectrale se révélera un auxiliaire de poids pour l'astrophysique. L'exploitation des lois empiriques des séries spectrales (Balmer, Ritz, Paschen, Rydberg) conduira à l'interprétation du rayonnement lumineux (Niels Bohr, 1913). Enfin, la découverte de la relation entre le pouvoir d'émission, d'une part, la longueur d'onde et la température, de l'autre, conduira à la loi du rayonnement de Planck (1900) qui est à l'origine de la théorie des quanta.
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Écrit par
- Wolfgang SCHREIER
:
Physikhistoriker
Classification
Pour citer cet article
Wolfgang SCHREIER. KIRCHHOFF GUSTAV (1824-1887) [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Article mis en ligne le et modifié le 14/03/2009
Autres références
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BUNSEN ROBERT WILHELM (1811-1899)
- Écrit par Georges KAYAS
- 473 mots
- 1 média
Après sa thèse de doctorat, Enumeratio ac descriptio hygrometrorum (1830), Bunsen est nommé privat dozent à Göttingen (1833), puis il succède à Wöhler à l'école polytechnique de Kassel (1836). En 1838, il est professeur extraordinaire à Warburg, puis professeur en titre (1842) ; dix ans plus tard,...
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DIFFRACTION, physique
- Écrit par Viorel SERGIESCO
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Écart, par rapport aux lois de l'optique géométrique (propagation rectiligne, etc.), de la propagation des ondes (acoustiques, optiques, etc.), en présence d'un obstacle ou, plus généralement, modification de la propagation libre des ondes dont la longueur d'onde n'est pas négligeable devant...
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PLANCK MAX (1858-1947)
- Écrit par Josef SMOLKA
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Kirchhoff avait déjà établi que le quotient du « pouvoir émissif » par le « pouvoir absorbant » est indépendant de la nature du corps émetteur et que le problème principal du rayonnement thermique se réduit à l'étude d'un récepteur intégral (avec le « pouvoir absorbant » égal à l'unité),... -
PSYCHANALYSE
- Écrit par Pierre KAUFMANN
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...visiblement, s'inspire ici, comme il le fera dans l'Esquisse pour une psychologie scientifique (publication posthume, rédigée en 1895), des circuits de Kirchhoff ; et cette référence au modèle électrique peut sembler d'autant plus séduisante qu'elle se recoupe au mieux avec la physiologie cérébrale dont...
