recepteur lumineux
recepteur lumineux
bonjour , dans mon cours on a écrit , les récepteurs lumineux ne sont sensibles qu'à la valeurs moyenne de la puissance lumineuse qu'ils reçoivent . Ma compréhension de cette assertion est assez faible je trouve , j'ai bien la comprendre en profondeur , merci de m’éclairer sur ce sujet
Re: recepteur lumineux
Quand tu prends une photo avec un appareil (ou une image avec une caméra), tu sais que l'appareil a un temps de pause pour pouvoir recevoir suffisamment de photon pour avoir une image de bonne qualité .
Mais alors pendant ce temps de pause il ne va pas faire la distinction sur le moment auquel sont arrivé ces photons donc tu sais juste qu'il y a eu N photons qui sont arrivé pendant ce temps de pause T. Donc tu as seulement une info sur la moyenne N/T sur le temps de pause et tu ne vas pas détecter les variations plus rapide.
Donc à priori c'est le même fonctionnement pour les appareils de mesure plus précis qui doivent toujours avoir un temps de prise minimal pour pouvoir distinguer des photons dût à une source réel par rapport au bruit thermique et cette période reste au dessus des temps de variations usuels de la lumière donc tu n'as donc pas accès.
Mais alors pendant ce temps de pause il ne va pas faire la distinction sur le moment auquel sont arrivé ces photons donc tu sais juste qu'il y a eu N photons qui sont arrivé pendant ce temps de pause T. Donc tu as seulement une info sur la moyenne N/T sur le temps de pause et tu ne vas pas détecter les variations plus rapide.
Donc à priori c'est le même fonctionnement pour les appareils de mesure plus précis qui doivent toujours avoir un temps de prise minimal pour pouvoir distinguer des photons dût à une source réel par rapport au bruit thermique et cette période reste au dessus des temps de variations usuels de la lumière donc tu n'as donc pas accès.
L3 Physique/Math ENS Lyon
Re: recepteur lumineux
La fréquence du visible c'est en gros 10^15 Hz.
Les détecteurs courants ne sont pas sensibles à 10^-15 seconde près !
Donc le signal qu'ils délivrent est proportionnel à une moyenne sur un grand nombre de périodes de l'onde lumineuse.
Mais, l'onde étant du type s(t) = s0*cos(wt+phi), la moyenne temporelle sur un grand nombre de fois 2pi/w est nulle !
Donc en fait un détecteur de lumière est sensible à la moyenne temporelle de s(t)^2. (ce qui fait s0^2/2, et c'est pour ça qu'on parle de puissance).
Les détecteurs courants ne sont pas sensibles à 10^-15 seconde près !
Donc le signal qu'ils délivrent est proportionnel à une moyenne sur un grand nombre de périodes de l'onde lumineuse.
Mais, l'onde étant du type s(t) = s0*cos(wt+phi), la moyenne temporelle sur un grand nombre de fois 2pi/w est nulle !
Donc en fait un détecteur de lumière est sensible à la moyenne temporelle de s(t)^2. (ce qui fait s0^2/2, et c'est pour ça qu'on parle de puissance).
Re: recepteur lumineux
pour compléter les réponses précédentes
l'intensité c'est la norme du vecteur de Poynting qui est quadratique par rapport à l'amplitude
donc si cette amplitude $ s $ (qui est moralement le champ électrique je le rappelle) est à une pulsation $ \omega $
alors le vecteur de Poynting $ \Pi $ est à une pulsation $ 2\omega $ autour de sa valeur moyenne
comme dit précédemment, les temps de réponses des détecteurs sont nettement plus grands que la période d'oscillation de $ \Pi $ donc tu ne vois que la valeur moyenne
à noter qu'en plus, plus on veut aller "vite" moins on capte de lumière ce qui complique franchement la détection ...
l'intensité c'est la norme du vecteur de Poynting qui est quadratique par rapport à l'amplitude
donc si cette amplitude $ s $ (qui est moralement le champ électrique je le rappelle) est à une pulsation $ \omega $
alors le vecteur de Poynting $ \Pi $ est à une pulsation $ 2\omega $ autour de sa valeur moyenne
comme dit précédemment, les temps de réponses des détecteurs sont nettement plus grands que la période d'oscillation de $ \Pi $ donc tu ne vois que la valeur moyenne
à noter qu'en plus, plus on veut aller "vite" moins on capte de lumière ce qui complique franchement la détection ...
Sciences Physiques,MP*-ex PSI* Corneille Rouen
Re: recepteur lumineux
Pour résumer :
L'assertion : "les récepteurs lumineux ne sont sensibles qu'à la valeur moyenne de la puissance lumineuse qu'ils reçoivent" est incomplète.
Il faut dire et comprendre : "Dans le domaine optique, on ne peut mesurer que la moyenne de l'intensité sur un temps long par rapport à la période de l'onde".
remarque 1: si on ne comprend pas ça, on ne comprendra jamais rien à l'optique. Dans le chapitre "interférences" on parle de franges visibles à l’œil nu. Ça a plein d'applications en métrologie MAIS ce n'est pas fondamental physiquement parlant. Ce qui est fon da men tal est le fait d'avoir une théorie linéaire (donc on somme les am pli tudes; par définition de "linéaire"). On a donc toujours des "interférences" quand deux onde optiques se superposent....ou plutôt quand deux ondes tout court se superpose. Le truc en optique c'est qu'on en détecte que que "la moyenne de l'intensité sur un temps long par rapport à la période de l'onde". C'est ce qui fait ce que qu'on observe en optique ne correspond pas à ce qu'on observe, par exemple, en acoustique. Bref, la phrase "on n'observe pas d'interférences" ou, pire, "il n'y a pas d'interférence" est très très trompeuse.
remarque 2 : On va oublier les impulsion attosecondes et autres expériences dans la même veine dans lesquelles on arrive à reconstituer l'amplitude de qlqs période d'une onde lumineuse.
L'assertion : "les récepteurs lumineux ne sont sensibles qu'à la valeur moyenne de la puissance lumineuse qu'ils reçoivent" est incomplète.
Il faut dire et comprendre : "Dans le domaine optique, on ne peut mesurer que la moyenne de l'intensité sur un temps long par rapport à la période de l'onde".
remarque 1: si on ne comprend pas ça, on ne comprendra jamais rien à l'optique. Dans le chapitre "interférences" on parle de franges visibles à l’œil nu. Ça a plein d'applications en métrologie MAIS ce n'est pas fondamental physiquement parlant. Ce qui est fon da men tal est le fait d'avoir une théorie linéaire (donc on somme les am pli tudes; par définition de "linéaire"). On a donc toujours des "interférences" quand deux onde optiques se superposent....ou plutôt quand deux ondes tout court se superpose. Le truc en optique c'est qu'on en détecte que que "la moyenne de l'intensité sur un temps long par rapport à la période de l'onde". C'est ce qui fait ce que qu'on observe en optique ne correspond pas à ce qu'on observe, par exemple, en acoustique. Bref, la phrase "on n'observe pas d'interférences" ou, pire, "il n'y a pas d'interférence" est très très trompeuse.
remarque 2 : On va oublier les impulsion attosecondes et autres expériences dans la même veine dans lesquelles on arrive à reconstituer l'amplitude de qlqs période d'une onde lumineuse.
Pas prof.
Prépa, école, M2, thèse (optique/images) ->ingé dans le privé.
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Re: recepteur lumineux
Merci beaucoupppp . je suis bien rassasiée maintenant grâce à vous
Re: recepteur lumineux
Je ne sais pas combien de fois j'ai ecrit "moyenne de l'intensité sur un temps long par rapport à la période de l'onde" sur ce forum mais ca montre á quel point ce chapitre est mal compris
Pas prof.
Prépa, école, M2, thèse (optique/images) ->ingé dans le privé.
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Re: recepteur lumineux
malheureusement je trouve que beaucoup de profs ne vont pas au fond des choses en physique et se contentent d'explications " surfaciques "
Re: recepteur lumineux
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Dernière modification par bullquies le 10 avr. 2017 20:11, modifié 1 fois.
The Axiom of Choice is obviously true, the Well-Ordering Principle is obviously false, and nobody knows about Zorn's Lemma. - Jerry Bona
Re: recepteur lumineux
pour prendre la défense de mes collègues (qui n'en ont absolument pas besoin mais comme je traine ici), cette notion de temps de réponse est assez subtile ... suivant le niveau de la classe, on s'aventure sur ce genre de terrain plus ou moins (et après il faut voir ce qui reste au travers du filtre prof/élève :p)
pour illustrer cette subtilité : quand on s'intéresse au phénomène de battement (dans un gyroscope laser par exemple), ça peut vite tourner à la tuerie ...
pour illustrer cette subtilité : quand on s'intéresse au phénomène de battement (dans un gyroscope laser par exemple), ça peut vite tourner à la tuerie ...
Sciences Physiques,MP*-ex PSI* Corneille Rouen