PHYSIQUE APPLIQUEE - CHOLET Renaudeau - La Mode - L’Hyrôme

Energie transportée par la lumière

mardi 21 avril 2020, par jbernaud

1°)Définition de l’irradiance ou éclairement énergétique

L’irradiance ou éclairement énergétique I quantifie la puissance d’un rayonnement électromagnétique P par unité de surface S,

I = P / S

Elle est exprimée en (W m-2)

L’éclairement énergétique qualifie communément la puissance du flux lumineux délivré par unité de surface.

Donnons quelques ordres de grandeur :

L’éclairement solaire au sol dans des conditions optimales équivaut à 1000 W·m-2.

Le pyranomètre ou solarimètre

Un pyranomètre permet la mesure de la puissance du rayonnement solaire total en watts par mètre carré (W.m-2)

2°) Caractéristiques principales de la lumière émise par un laser

Le faisceau de la lumière est :

  • monochromatique (ne possède qu’une longueur d’onde λ),
  • directionnel (tous les rayons sont parallèle),
  • cylindrique,
  • concentre une grande quantité d’énergie

Exemples : Laser du lycée Longueur d’onde : 532 nm (vert)

Puissance : 1 mW (classe II) Conforme à la norme EN 60825-1

Diamètre du rayon (à 5 m) : 8 mm

Découpeur-Graveur Laser

type de laser : laser CO₂

Puissance laser : de 20 à 100 watts

Matériau Longueur d’onde λ en nm Puissance ou énergie Utilisation
Azote 337 1mJ à 100mJ impression graphique
Hélium-Néon 632 0.1 à 100 mW télémétrie - métrologie
CO₂ 10600 1W à 50 kW découpage, marquage, perçage
Verre dopé au Néodyme 1060 1 à 400 J soudage par point, perçage
Diode laser 447 à 30000 1 à 65 mW lecture code barre, audio vidéo

Tableau issu du document suivant, informations données sur risques liés à l’utilisation d’une source laser : http://www.inrs.fr/risques/rayonnements-optiques/rayonnement-laser.html

Les lasers de Star Wars

TD : D’après C. Berthier, S. Bigorre, B. Lafond et L. Pistre

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TD Laser santé
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