Pourquoi les U.V. chauffent moins que les Infrarouges ?

Bonjour à tous, je me suis toujours posé cette question.
Les U.V. ou même les rayonnements ionisants sont bien plus énergétiques que les infrarouges, donc lorsqu'ils interagissent ils déposent plus d'énergie donc ils devraient chauffer plus que les infrarouges.
Alors que non, les infrarouges on les sent directement sur sa peau mais pas les U.V..

Depuis que je me pose la question, j'ose enfin la poser.
Si vous avez la réponse merci de m'éclairer.

Bonjour
histoire de longueur d'onde et donc d'énergie pour les rayonnements électromagnétiques.
Certes les IR chauffent mais ils ne perturbent pas les cortèges électroniques.
Agitation des molécules d'eau en particulier.
On pourrait d'ailleurs se poser la question sur les ionisants : on ne le sent pas et pourtant à forte dose cela fait des dégâts énormes !
Iron Kloug

Mais pourquoi les rayonnements qui déposent le moins d'énergie chauffent le plus ?

Bonjour
L'énergie est déposée en surface et pas en profondeur comme le font certains rayonnements ionisants.
D'où la sensation de chaleur au niveau de la peau.
Iron kloug

parce que l'effet sur les tissus ne sont pas les mêmes

comme a dit Kloug = agitation des molécules d'eau

on le voit ci dessous les IR sont plus proches des micro ondes ( qui sont bien connus pour agiter les molécules d'eau )  que des UV

et agiter les molécules = chaleur ( ou bien chaleur = agitation des molécules d'eau )

Les IR agitent les molécules d'eau ?
et les U.V. non ?

Incroyable.


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Merci d'avoir répondu à ce mystère !

Bonjour
Les UV sont considérés comme des rayonnements ionisants. Ils ont cette capacité puisqu’ils ont une énergie aux alentours de 10 eV (seuil d'ionisation). ce sont donc d'autres interactions.
Merci Diabolo pour la belle illustration.
Kloug

Bonjour,

pour m'être fait quelques nœuds au cerveau fut un temps, voici ce que j'avais compris l'agitation thermique moléculaire :

Une molécule possède des niveaux énergétiques quantifiés (tout comme les atomes et les noyaux) qui sont associées à des états :

  - de configuration électronique (UV) ;
  - de vibration (IR) ;
  - de rotation (micro-onde).

Les réactions étant différentes, le bilan énergétique l'est tout autant :

 - UV : arrache un électron à l'atome ce qui engendre un réarrangement électronique, cela dissipe peu de chaleur. pour la molécule cela revient à séparer les atomes, elle se dissocie

 - IR :fait vibrer les molécules en modifiant la distance entre les atomes. le retour à l'équilibre génère de la chaleur. là encore, ce n'est pas très efficace

 - Micro-onde : fait tourner les molécules sur elle même. la distance inter-atome reste fixe. le retour à l'équilibre ou dans l'axe du champ si celui-ci oscille génère de la chaleur. c'est pour cela qu'un bol d'eau liquide est monté en température très efficacement s'il est soumis à un champ micro-onde oscillant

En pratique, c'est aussi pour cela que la décongélation au micro-onde est peu efficace, les molécules ont moins de liberté de rotation car elles sont plus fixées entre elle qu'en phase aqueuse.

Comme l'a mentionné Kloug, côté pouvoir de pénétration dans les tissus suivant l'énergie pour une même peau, on aura soit un beau bronzage soit un vilain coup de soleil mais ça c'est un autre sujet .

Toz

Bonsoir,

Tout d'abord avec le spectre électromagnétique généré par notre Soleil l'énergie transportée par les IR est supérieure à l'énergie  des UV : 

http://www.ac-nice.fr/clea/lunap/html/CorpsNoir/CNApprof.html

Pour autant , et même si dans l'absolue l'énergie déposé par les UV est très faible vs l'énergie déposée par les IR (à peu de choses près c'est toujours la peau qui est concernée), le fait que cette énergie soit déposé en ionisant et non pas en agitant gentiment les molécules fait que les dégâts sont importants.

Juste à titre d’exemple la dose létale de  10 Gray organisme entier apporté par les rayonnements ionisants se traduit à termes par une augmentation de température de...(car ionisation ou pas le dépôt d'énergie se traduit dans un second temps par une augmentation de température, c'est imparable)

de, disais-je...0,0025° C
Seulement!!

Donc ce n'est pas l'effet thermique qui est dangereux avec les rayonnements ionisants

Gluonmou

Bonsoir
Merci à notre Gluon national pour la précision sur les températures.
Kloug

Vous dites donc que IR et agitation de molécule se convertissent en chaleur,
U.V. et ionisation, au final, se convertissent en chaleur.
Sachant cela :
Même si intrinsèquement un photon U.V. est plus énergétique qu'un photon IR, le soleil émet bien plus d'IR que d'UV donc les IR transportent plus d'énergie donc chauffent plus. Ça je comprends.

Mais ça veut dire également que :
Lorsqu'on utilise une ampoule U.V. si les rayonnements ne chauffent pas c'est parce que l'ampoule émet beaucoup moins de photon que n'importe quelle ampoule IR ?

Si je reçois sur la peau une intensité d'U.V. semblable à l'intensité d'IR qu'émet une ampoule à filament. Est ce que je vais ressentir de la chaleur ? (en plus de m'attraper un cancer ^^)

"Si je reçois sur la peau une intensité d'U.V. semblable à l'intensité d'IR qu'émet une ampoule à filament. Est ce que je vais ressentir de la chaleur ? (en plus de m'attraper un cancer ^^


Je me suis posé la même question


Pour une même fluence énergétique et sur un plan thermodynamique on devrait ressentir logiquement et en gros  la augmentation de température , en considérant des profondeurs atteintes du même tonneau :  dT=dQ/mc


Logiquement...


On a tendance à associer la chaleur ressenti face à un rayonnement (genre  feu de cheminée) aux infra-rouges, cf aussi les lunettes à amplifications IR etc, le fer chauffé au rouge etc...


Un léger doute subsiste à l'intérieur de moi-même, je vais un peu creuser cela sur le Net
Demain, au boulot
ça tombe bien, je m'emmerde un peu en ce moment...

Bonjour,

Je vous propose le raisonnement suivant :

Plus un photon est énergétique plus il a une fréquence élevé (logique car hormis sa vitesse c'est sa seule manière de transporté l'énergie).

Donc notre photon doit donc trouvé un moyen de donner cette énergie ( classé dans l'ordre du plus au moins énergétique ) :
- matérialisation de paire ( électron + positron)
- effet compton (éjection d'électron )
- effet photoélectrique
- agitation du noyau

Dans les 2 premier cas, il y a beaucoup d’interaction secondaire libre parcourt moyen important donc peu d'énergie déposé sur la couche superficiel de la peau ou se trouve nos détecteur de chaleur.
Dans les 2 autres cas, il n'y que très peut d’interaction, le libre parcourt moyen est faible donc reste sur l'épiderme. l'atome qui a absorbé l'énergie se met à vibrer plus fort et nos détecteur de chaleur le détecte.

Bonjour 
Dans le cas des IR et même des UV il n’y a pas ces interactions 
C’est vrai pour les X et les gamma.
Iron Kloug

Bonjour
J’ai trouvé un vieil article de la revue Radioprotection qui traite du sujet :
https://www.radioprotection.org/articles/radiopro/pdf/1978/01/radiopro19781301p11.pdf
Iron Kloug

Merci Monsieur Kloug pour l'article.
Voilà ce que j'en ai tiré:

"Il est théoriquement possible de recevoir une dose létale de radiations ultraviolettes puisqu'il n'existe pas de détecteur cutané et que l'érythème n'y apparaît que tardivement"

Cela ne répond pas à la question, mais ça signifie que si on veut ressentir, corps entier, la chaleur due au U.V. il faut recevoir plus d'énergie qu'il en faut pour mourir.

Bonjour
L'article date quand même de 40 ans ! Des progrès on pu être fait dans le domaine de la détection et de la mesure. Peut-être aussi sur les connaissances des effets. Mais comme c'est un document qui donnait quelques éléments de base, je l'ai indiqué.
Kloug

J'en ai trouvé de plus récents.
Peut-être aussi des publications de l'institut de recherche en sécurité -INRS (dans le domaine travail) donnent des indications.
Il y a aussi la section rayonnements non ionsants de la SFRP qui doit donner des informations :
http://www.sfrp.asso.fr/sections/rayonnements-non-ionisants.html,1,46,0,0,0
Kloug