CORPS NOIR

Un corps noir est un modèle physique idéal d'objet qui absorbe intégralement tout le rayonnement électromagnétique reçu, quelle que soit sa longueur d'onde et quelle que soit la direction d'arrivée. En conséquence, il émet aussi un rayonnement thermique dont le spectre dépend uniquement de sa température. Aucun objet réel n'est parfaitement noir, mais certains comportements peuvent s'en approcher dans des conditions particulières.

Le rayonnement émis par un corps noir est décrit par la loi de Planck. La longueur d'onde correspondant au maximum d'émission diminue lorsque la température augmente, selon la loi de déplacement de Wien. La puissance totale émise par unité de surface augmente très fortement avec la température, selon la loi de Stefan-Boltzmann, proportionnelle à la quatrième puissance de la température absolue. Ces relations sont fondamentales pour comprendre pourquoi la Terre reçoit surtout un rayonnement solaire de courte longueur d'onde et réémet de l'énergie principalement sous forme de rayonnement infrarouge.

Dans les sciences du climat, la Terre n'est pas un corps noir parfait : son atmosphère, ses nuages et sa surface possèdent une émissivité inférieure ou proche de l'unité selon la longueur d'onde et la nature du milieu. L'atmosphère absorbe et réémet une partie du rayonnement infrarouge, notamment sous l'action de la vapeur d'eau, du dioxyde de carbone, du méthane et d'autres gaz à effet de serre. Le modèle du corps noir fournit néanmoins une référence essentielle pour calculer les températures radiatives et comprendre l'équilibre énergétique planétaire.

Il faut distinguer un corps noir d'un objet simplement sombre à l'œil. Une surface noire dans le visible peut réfléchir ou émettre différemment dans l'infrarouge. En télédétection, la connaissance de l'émissivité est donc nécessaire pour convertir un rayonnement mesuré en température de surface.