Le repaire des initiés

✔ Analyser, interpréter et représenter graphiquement des données de températures et calculer des moyennes temporelles

✔ Identifier les configurations pour lesquelles la puissance reçue par une surface est maximale ou minimale

On veut tester l'hypothèse selon laquelle la différence de température moyenne entre les pôles et l'équateur serait liée à une distance au Soleil plus ou moins grande.

1. Réalisez le protocole et relevez les deux valeurs d'éclairement mesurées.

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2. Sachant que la distance Terre-Soleil est de 150 000 000 km et le rayon terrestre égal à 6 370 km, précisez la distance que l'on devrait prendre entre la lampe de poche et le smartphone pour respecter l'échelle.

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3. Concluez quant à l'impact de la différence de distance entre les pôles et le Soleil, et entre l'équateur et le Soleil.

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✔ Identifier les configurations pour lesquelles la puissance reçue par une surface est maximale ou minimale

La puissance solaire reçue par unité de surface terrestre dépend de l'heure, du moment de l'année et de la latitude.

✔ Identifier les configurations pour lesquelles la puissance reçue par une surface est maximale ou minimale

✔ Étudier des effets de l'exposition au rayonnement solaire

À l'aide des documents et de vos connaissances, expliquez pourquoi la population australienne est davantage touchée par les cancers de la peau que le reste de la population mondiale.

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✔ Relever la longueur d'onde d'émission maximale ${\lambda }_{\max }$ à partir d'un spectre

La loi de Stefan-Boltzmann permet de calculer la puissance surfacique $P_{\mathrm{s}}$ émise par un astre en fonction de sa température de surface $T$. Cette loi, accompagnée de la loi de Wien et de l'information du rayon de l'astre, permet aux astrophysiciens de calculer la puissance du rayonnement émis par les étoiles.

La loi de Stefan-Boltzmann s'écrit sous la forme :

$\begin{array}{ll}{P}_{\mathrm{s}}=\sigma \cdot T^4& \begin{array}{l}{P}_{\mathrm{s}}:\text{ puissance surfacique }\left(\mathrm{W}\cdot {\mathrm{m}}^{-2}\right)\\ T:\text{ tempeˊrature de surface }(\mathrm{K})\\ \sigma :\text{ constante de Stefan-Boltzmann }\\ \text{ eˊgale aˋ }5,67\times 10^{-8}\mathrm{W}\cdot {\mathrm{m}}^{-2}\cdot {\mathrm{K}}^{-4}\end{array}\end{array}$

On peut trouver la puissance $P$ de rayonnement de l'étoile en multipliant la puissance surfacique $P_{\mathrm{s}}$ par la surface $S$ de l'étoile.

• Constante de Wien : $\beta =2,90\times 10^{-3}\mathrm{m}\cdot \mathrm{K}$
• Célérité de la lumière dans le vide : $c=3,00\times 10^8\mathrm{m}\cdot {\mathrm{s}}^{-1}$

✔ Appliquer la loi de Wien pour déterminer la température de surface d'une étoile

Déterminez la puissance surfacique $P_s$ émise par Proxmia du Centaure.

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