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Purpan Annale 2015 (page12) QCM 23


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Bonjour, il existe déjà un sujet sur ce qcm mais il n'y a pas d'explication détaillée pour l'item D, et du coup je n'arrive pas à faire l'item E non plus.

Est-ce que quelqu'un pourrait m'expliquer s'il vous plait ?

 

Merci d'avance  :)

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Salut!

Désolé mais est-ce que tu pourrais recopier les items en questions ou me passer un lien de l'annale, stp? Ça m'aiderait à te répondre, je ne trouve pas le QCM en question^^

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  • Solution

Salut, alors je vais essayer d'être assez clair avec cet exercice qui est loin d'être le plus simple.

Dans ce genre d'exercice la source de lumière est isotrope et orthotrope, on a donc le droit de dire :

puisqu'elle est isotrope : que la densité de flux lumineux (É accent) dépend de l'intensité : É = I/R2 avec R la distance entre la source et l'objet. Par ailleurs on peut aussi dire que le Flux (F) vaut : F = É x S (avec S la surface de la zone éclairé)

puisqu'elle est orthotrope on peut distinguer l'éclairement (densité de flux lumineux atteignant un objet éclairé par la source) : Eclairement = L x oméga (avec L la luminance et oméga l'angle solide) de l'émittance (densité de flux lumineux émis par la source du point de vu de l'objet).

 

Ici on connait l'intensité de la bougie et sa distance par rapport à l'oeil. On peut donc calculer la denstité de flux lumineux, qui correspond à l'éclairement : É = I/R2 = 1/(50 x 103)2

É = 1/(25 x 108) = 0.04 x 10-8 = 4 x 10-10 lux ( A VRAI)

A partir de ça on multiplie par la surface de l'oeil pour obtenir le Flux lumineux (de 50mm2) sachant que 50mm2 = 50 x 10-6m2. On a donc : 4 x 10-10 x 50 x 10-6 = 2 x 10-14 lumen. (B VRAI)

De plus on sait que les photons fournissent 400 lumen par Watt, on peut donc convertir nos lumen en Watt : 1W = 400Lumen, donc (2 x 10-14)/400 = 0.5 x 10-16 = 5 x 10-17 Watt (C FAUX))

Ce qu'il faut maintenant savoir c'est que 1W = 1J/s et on nous dit que chaque photon émet une énergie de 4 x 10-19 J (par rapport a notre énergie totale qu'on a calculé en Watt donc J/s, on peut donc calculer a combien de photons ça correspond, en divisant par l'énergie de chaque photon) : (5 x 10-17)/(4 x 10-19) = 5/4 x 102 = 1.25 x 102 = 125 photons par secondes (D FAUX).

Enfin, on sait qu'une sensation visuelle est produite en 0.4 secondes, avec un flux de 125 photons par seconde, sachant que 1 photon sur 10 seulement n'est absorbé. En fait en 0.4 seconde, 125 x 0.4 = 50 photons traversent la rétine, ce qui signifie, puisque seulement 1 photon sur 10 intéragit, que seul 50/10 = 5 photons sont nécessaires à la sensation visuelle. (E vraie).

J'espère que ça te convient sinon dis moi si certains point te semblent obscurs :)

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