Le rayonnement solaire :
Le rayonnement solaire est de nature électromagnétique, à la
fois de caractère ondulatoire et corpusculaire. Son spectre s’étend du visible,
de la lumière blanche ou décomposé (arc-en-ciel) perceptible a l’œil nu, à
l’invisible comprenant de l’ultraviolet (UV) et de l’infrarouge (IR). Les
longueurs d’onde sont inferieurs à (< 400 nm) pour les (UV), varient de 400
nm à 800 nm pour le visible et sont supérieurs à (> 800 nm) pour
l’infrarouge (IR) (voir photo et tableaux ci-dessous) . Les ondes lumineuses,
visibles ou invisibles, sont porteuse d’énergie dont l’importance est
proportionnelle à leurs fréquences ; c’est à dire que Les longueurs d’onde
les plus courtes leurs confèrent les énergies les plus élevées. La nature
ondulatoire de la lumière a était décrite par de De Broglie en 1924, alors,
qu’Einstein a découvert (en 1905) sa nature corpusculaire en décrivant les
ondes lumineuses comme un champ de photons animés d’une vitesse d’environ 300
000 km/s, c'est-à-dire celle de la lumière, et que cette vitesse est limité et
ne peut être jamais dépasser. Le photon sans masse (masse du photon =0) et
porteur d’une énergie variable suivant la fréquence de l’onde qui le porte. Les
ondes électromagnétiques sont capables d’agir sur la matière, en surface ou en
profondeur, au niveau des atomes et molécules ; En effet en bombardant un
atome le photon, ayant assez d’énergie, est capable de lui arracher un
électron. Ce phénomène est à l’origine du Photovoltaïque Solaire ou de la
Conversion Photovoltaïque. Le rayonnement solaire, par le biais de technologies
spécifiques, l’utilisation de matériaux et équipements spéciaux, est convertis en énergie électrique
par des capteurs spéciaux : Cellules Solaires montées en modules puis en
panneaux.
Composition du spectre solaire
UV
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VISIBLE
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IR
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5%
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40%
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55%
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Les ultraviolet (UV) forme 3 catégories :
A
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B
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C
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380-315 nm
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315-280nm
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280 -200 nm
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Il faut noter que 98%
des UV de type A et 5% des UV de type B parviennent à la surface de la terre et
que le type C est absorbé ou réfléchi en entier par la haute atmosphère qui
reçoit sur sa surface une énergie solaire de 1350 w/m2 (constante solaire) alors
que celle reçue à la surface de la terre ne peut excéder 900 à 1000 w/m2.
L’énergie solaire parvenant à la surface
de la terre dépend essentiellement de
l’épaisseur de la couche atmosphérique,
de la position du soleil et des conditions météorologiques.
Décomposition
de la lumière blanche par un prisme .
Type d’onde
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Longueur d’onde
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Fréquence
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Usages
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Ondes radio
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> 1 mm
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< 3×1011 Hz
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Radio, TV, radars
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Infrarouge
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1 mm à 0,8 μm
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3×1011 à 4×1014 Hz
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Vision nocturne, télécommandes
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Lumière visible
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0,8 à 0,4 μm
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3,7×1014 à 7,5×1014 Hz
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Vision diurne, photosynthèse
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Ultraviolet
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0,4 à 0,05 μm
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7,5×1014 à 6×1015 Hz
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Bronzage, purification de
l’eau
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Rayons X
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0,05 μm à 10–2 Å
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6. 1013 à 3. 1020 Hz
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Radiographie
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Rayons gamma
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< 10–2 Å
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> 3. 1020 Hz
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