Questions aux experts

Le verre est tranparent pour certaines radiations mais opaque pour d'autres. En particulier il est opaque pour l' infrarouge. La lumière du Soleil contient toutes les radiations avec un maximum d' émission au voisinage du jaune. Une bonne partie de ces radiations penètre donc à l' intérieur de la serre (pas l' infrarouge bien sûr).
Ces radiations sont alors absorbées par les objets situés dans la serre, ce qui augmente leur température. Ces corps rayonnent de la lumiere, mais aux températures ainsi atteintes, l'emission se fait principalement dans l'infrarouge et reste donc piegée dans la serre ; évidemment le verre est aussi (comme tout corps) conducteur de la chaleur (pas très bon d' ailleurs) , mais le mécanisme est différent du précédent et l' échange de chaleur se fait par contact direct entre le verre et l' air qui l' entoure ; et ce mecanisme est beaucoup moins efficace que le rayonnement, mais il existe et c'est lui qui limite la température à l' intérieur de la serre.

Le verre est transparent ... à nos yeux, c'est à dire pour les rayons lumineux visibles pour notre rétine. Nous savons que les ultra-violets et les infra-rouges sont des rayonnements qui existent mais que notre rétine ne voit pas. On les différentie par la longueur d'onde, qui est aussi, pour le visible, caracteristique des couleurs (violet à un bout du "spectre", rouge à l'autre).
Les différents matériaux peuvent être transparent pour certaines longueurs d'ondes et pas pour d'autres. Ainsi, les muscles et la graisse sont transparents pour les rayons X, mais pas les os, ce qui permet de photographier ces derniers (radio-graphie).
Le verre est donc transparent pour les rayons lumineux visibles, mais pas pour les infra-rouges. De même le gaz carbonique est transparent à la lumière visible, mais pas aux infra-rouge.
Le soleil nous envoie toute son énergie sous forme de rayons lumineux à faible longueur d'onde (visible et ultra-violet) parceque sa température est très élevée.
Cette énergie rentre dans la maison de verre (serre) et chauffe ce qui s'y trouve. L'énergie est renvoyée sous forme d'un rayonnement correspondant à une température beaucoup moins élevée que celle du soleil; la longueur d'onde de ce rayonnement est du domaine de l'infra-rouge. Le verre n'est pas transparent pour les infra-rouge et ne laisse donc pas sortir l'énergie qu'ils portent: effet de serre.

La chaleur se transmet d'un corps à un autre soit par rayonnement, soit par conduction. La casserole qui chauffe sur la plaque éléctrique, c'est de la conduction ("conduire" la chaleur). Pour la conduction, il faut qu'il y ait contact entre le chauffant et le chauffé.
Par bonheur, le soleil ne nous touche pas, il nous chauffe par rayonnement. Le verre transmet assez bien la chaleur par conduction, mais pour le rayonnement, ça dépend de la longueur d'onde.

Si je place un miroir au fond de la serre, l'énergie qui a traversé le verre pour entrer se réléchit sur le miroir et, n'ayant pas changé de nature, ressort intégralement à travers le verre. En revanche, si on remplace le miroir par un tissu noir, la serre s'échauffe. En effet, l'énergie émise par le tissu noir chauffé est différente de celle qu'il reçoit du soleil à travers le verre : la longueur d'onde du rayonnement infrarouge émis par le tissu est considérablement plus longue que celle que lui envoie le Soleil et le verre y est complètement opaque. Du coup, le verre absorbe ce rayonnement, s'échauffe et échauffe l'air contenu dans la serre. C'est l'EFFET DE SERRE. Le verre n'est pas un BON conducteur thermique, heureusement pour nous sinon nos fenêtres ne serviraient pas à grand chose. Il garde la chaleur dans la serre comme dans notre maison en hiver.

L'énergie solaire est transportée sous forme de rayonnement (on dira thermique) sur un large spectre de longueurs d'onde, de l'infrarouge aux ultraviolets. A la surface externe du verre, il y a de la réflexion et de la réfraction, avec un effet dispersif de prisme.
Une grande part de cette énergie de rayonnement pénètre et traverse la paroi de verre (ou de plastique transparent) et vient chauffer l'air et les parois intérieures. Ces derniers en chauffant émettent évidemment aussi du rayonnement, mais en général à des longueurs d'onde trop grandes pour que ce dernier puisse à nouveau traverser la paroi de verre vers l'extérieur. Il y aura donc en général réflexion totale du rayonnement thermique sur la paroi intérieure (on parlait autrefois de chaleur obscure par opposition à chaleur visible). Ce rayonnement est piégé. On pourra parler d'"effet" de serre.