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Esprit critique
Une longue histoire de la matière
Ch. 1
Les éléments chimiques
Ch. 2
Les cristaux, des édifices ordonnés
Ch. 3
Une structure complexe : la cellule
Le Soleil, notre source d'énergie
Ch. 4
Le rayonnement solaire
Ch. 5
Le bilan radiatif terrestre
Ch. 6
Énergie solaire, photosynthèse et nutrition
Ch. 7
Énergie solaire et humanité
La Terre, un astre singulier
Ch. 8
La forme de la Terre
Ch. 9
L’Histoire de l'âge de la Terre
Ch. 10
La Terre dans l'Univers
Son et musique, porteurs d'information
Ch. 11
Son et musique
Ch. 12
Le son, une information à coder
Ch. 13
Entendre et protéger son audition
Projet expérimental et numérique
Livret Maths
Annexes
Chapitre 5
Activité 2 - documentaire
La Terre, émettrice de rayonnement
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Introduction
La Terre, comme toutes les planètes du Système solaire, possède une température moyenne. Or, tout corps possédant une certaine température émet un rayonnement électromagnétique.
Quelles sont les caractéristiques du rayonnement émis par la Terre ?
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- La loi de Wien et la loi de Stefan
- Les spectres d'émission
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Documents
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Doc. 1La loi de Wien et l'émission terrestre
La température moyenne à la surface de la Terre est estimée à 15 °C, soit 288 K. En appliquant la loi de Wien, on peut établir que son spectre d'émission admet un maximum à la longueur d'onde \lambda_{\max }=10,3 \mu \mathrm{m}.
Superposition des spectres d'émission du Soleil (T = 5 770 K) et de la Terre (T = K). Les mentions UV (ultraviolet), V (visible) et IR (infrarouge) désignent les domaines de rayonnement.
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Superposition des spectres d'émission du Soleil (T = 5 770 K) et de la Terre (T = K). Les mentions UV (ultraviolet), V (visible) et IR (infrarouge) désignent les domaines de rayonnement.
Supplément numérique
Visionnez en animation émis au sommet de l'atmosphère du 26 au 27 janvier 2012
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Doc. 2La température moyenne à la surface de la Terre
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Carte mondiale des températures moyennes annuelles sur Terre.
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Questions
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1. Rappelez l'intervalle de longueur d'onde correspondant au domaine du visible.
2. Doc. 1 Comparez et décrivez les spectres d'émission du Soleil et de la Terre en analysant la puissance surfacique par longueur d'onde émise dans les trois domaines mentionnés.
3. Calculez, à l'aide de la loi de Stefan (voir ), la puissance surfacique moyenne P_e émise par la surface terrestre. Commentez cette valeur en tenant compte du doc. 2.
4. Répondez à la problématique en précisant le type de rayonnement émis par la Terre et sa puissance surfacique.
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