NB : Ce n’est PAS de la science dans les images.

C’est de l’ordre de la poésie. C’est destiné à donner une impression, pas une connaissance rationnelle.
Et puis s’amuser avec les constantes fondamentales de la physique, notre connaissance rationnelle de la Nature. Et montrer qu’on peut raisonner quantitativement presqu’uniquement avec elles.

Mais je le répète: ce n’est justement pas un “raisonnement” : ça n’a rien d’un raisonnement, c’est plutôt une “pseudoestimation à la Fermi” “à l’envers” et naïve et “plus ou moins chanceuse” (pour la 1ère image)
La seconde image “synthétise” le calcul de la section efficace de l’effet Compton, l’interaction rayonnement-électrons. Entre gros guillemets, car ce n’est pas de la science, c’est toujours strictement de l’ordre de l’impressionnisme.

Lorsqu’une onde électromagnétique (comme la lumière, l’IR, l’UV, les ondes radio, les micro-ondes, la 5G, etc) rencontre un atome ou une molécule de matière, il va en général y avoir une interaction, même si dans certains cas elle est négligeable.

Les particules de matières ont une charge électrique : ce sont des particules chargées : les électrons sont chargés négativement et le noyau est chargé de la même charge, mais positivement.
Or, une onde électromagnétique, c’est un champ électrique et un champ magnétique qui oscillent en phase, en s’induisant l’un l’autre.
Et un champ électrique ça accélère les charges électriques, tout comme un champ gravitationnel accélère les masses.
Donc lorsqu’une onde électromagnétique “traverse” un atome ou une molécule, son champ électrique (E) va accélérer les électrons et les noyaux, mais dans des directions opposées, puisqu’ils ont des charges (q) opposées. (F = +qE = ma ou F = -qE = ma)
Mais comme ce champ électrique est oscillant, puisque c’est précisémment ça la fréquence d’une onde électromagnétique, les charges qu’il accélère vont osciller aussi : l’atome devient un dipôle oscillant à la fréquence de l’onde EM qui le traverse.

Mais il se trouve qu’une charge accélérée, ça rayonne : ça émet une onde électromagnétique. Et un dipôle oscilant, ce sont 2 charges qui sont accélérées en permannence, puisqu’elles changent de direction en permamnence. (le noyau oscille “moins” car il est ~2000 fois plus lourd que le nuage électronique)
Ce dipôle va donc devenir lui-même source de rayonnement, mais source “sphérique” de rayonnement : il va rayonner dans toutes les directions! (comme une antenne)

Alors que l’onde électromagnétique incidente à l’atome/la molécule était directionnelle (avait un vecteur de Poynting dirigé vers l’espace) pour ce qui s’agit du rayonnement IR de la Terre, elle va, simplement en “passant à travers” une molécule (qui peut “vibrer” à cette fréquence : qui a des états d’énergie accessibles à cette fréquence) devenir une source shpérique, c’est-à-dire qui se propage dans toutes les directions! C’est le principe de Huygens-Fresnel.
La molécule ne “capte” pas l’énergie du rayonnement : elle la dévie, la diffuse, dans diverses directions.

Donc la molécule “absorbe” le rayonnement incident, et le “réémet” “dans toutes les directions”. C’est bien là que se situe le noeud du problème, car une partie de ce rayonnement restera donc dans l’atmosphère, participant à augmenter sa chaleur, et donc le forçage radiatif.

L’objet principal de ces images est de faire ressentir la lien entre un principe thermodynamique de base (l’équilibre thermodynamique d’un corps chauffé : il rayonne avec un spectre de fréquence qui dépend de sa température), et l’interaction de ce rayonnement qui en découle avec la matière qui se trouve dans notre atmosphère.

Avec toutes les conséquences que l’on connaît…

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