Constante de Stefan–Boltzmann d’après M(T⁴)
Cavité de corps noir. Relevez l’exitance énergétique M à plusieurs T et déterminez σ par l’ajustement linéaire de M en fonction de T⁴.
Objectif
Déterminer σ à partir de M = σ T⁴. La pente de M en fonction de T⁴ vaut σ.
Matériel
- Cavité de corps noir
- Régulateur de T
- Radiomètre (M)
Expérience
Théorie
La loi de Stefan–Boltzmann donne l’exitance énergétique d’un corps noir. Ce n’est pas la loi de Wien : on ne cherche pas λ_max, le radiomètre fournit l’intégrale M. Le banc cache M et σ. Ne faites varier que T.
Mode opératoire
- Réglez uniquement la température de la cavité T. σ est cachée.
- Relevez M : le radiomètre l’enregistre avec un léger bruit. Il n’y a ni M, ni σ, ni repère de λ_max en direct.
- Le tableau calcule T⁴. Recommencez pour au moins 6 températures, environ de 900 K à 2800 K.
- Ajustez M en fonction de T⁴ ; la pente est σ. Comparez à la valeur de référence.
Conclusion
La σ trouvée s’accorde avec la constante de Stefan–Boltzmann. Principales incertitudes : bruit du radiomètre et idéalisation d’un corps noir parfait.