Pourquoi une serre peut-elle
réchauffer un corps ?
Ou
comment un corps peut il en même temps :
- "laisser passer" le rayonnement provenant de l'extérieur
- et "retenir" la chaleur (telle une couverture) venant de
l'intérieur ?
Au
niveau atomique, la matière est essentiellement
constitutée de vide (un atome
autour duquel gravitent très loin
des électrons). De ce fait, les corps sont
fondamentalement transparents aux rayonnements ;
En
fonction de leur densité, ces corps vont être
plus ou moins opaques aux rayonnements ayant les plus grandes longueurs
d'onde, c'est à dire les rayons les moins
énergétiques.
Ainsi,
le
verre d'une serre est en même temps :
- "transparent" aux Ultra-Violets et rayons visibles (les plus
énergétiques) "incidents"
- et "opaque" aux Infra-Rouges (les moins
énergétique) "réfléchis"
D'où
la montée en température, jusqu'à ce
que le rayonnement devienne suffisemment
énergétique pour pouvoir s'échapper
Nous constatons
que le rayonnement émis (dans l'infra-rouge) est bien
distinct du rayonnement reçu (dans le spectre visible)
L'atmosphère, comme
le verre, est transparent au rayonnement UV et visible, et opaque au
rayonnement IR
En première
approximation, on admettra que pour l'air la valeur
frontière entre la zone transparente et la zone opaque est
de 10
micromètres (c'est à
dire dans l'Infra Rouge); selon la loi
de
Wien, cela correspond à 15°C.
l'énergie emmagasinée a besoin d'atteindre
15°C pour pouvoir s'échapper
Autre
exemple de transparence et d'opacité :
le
corps humain est, sauf les os, transparent aux rayons X , et est opaque
pour les rayons visibles et infra-rouge.