lumière et couleur j.köppen koppen@astro.u-strasbg.fr koppen/blueskies

Lumière et couleur

J.Köppen koppen@astro.u-strasbg.fr

http://astro.u-strasbg.fr/~koppen/blueskies/

La mesure de l’intensité

• Photorésisteur : la résistance se diminue quand l’intensité monte

log(I / I ) = - log(R / R )

• Voltmètre numérique (5 €) mesure la résistance

• « télescope » = tube qui bloque la lumière sauf que vers la direction souhaité

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Champs de vision

Tube simple: problème de réflexion

Oliver Teynor MSS 04

Un système des « baffles » coupe la lumière parasite

Il ne coûte plus qu’une visite à la « Photostation»

La calibration?

• Le loi de puissance peut être déterminé par atténuer la lumière par une nombre des filtres grises :

• S’une filtre donne l’atténuation , deux filtres donnent , trois donnent , etc.

Filtres grises deplastique diverse

classeurs

Imprimante cassé

La loi de puissance trouvé dans trois photorésisteurs de la même « batch »

Il reste de mesurer le facteur

Méthode fondamentale: on bloque la lumière pour un fraction de temps, ainsi le photo résisteur reçoit une portion précise de la lumière.

Ou on pourrait mesurer l’atténuation de filtre gris

Petit perceur

Applications …

• Comparaison avec une mètre d’exposition

• Mesurer l’intensité de la lumière dans la journée, crépuscule, soirée … pour réaliser quelle grande gamme de l’intensité nos yeux sont capables de registrer !!

• La différence entre soleil et les ombres, et nos lampes … réaliser la brillance du soleil

Ajutant des filtres à couleurs…

photoresisteur

on peut mesurer les couleurs du ciel

Les filtres à couleur vus avec le spectroscope

H

Une colorimètre plus compacte

Sans filtre

Filtre rouge

Pont de Wheatstone

Nos photomètres dans lafusée atmosphérique

Oliver Teynor MSS 04

Woomera, Australia, le 3 Août 2004 10:55

La constante solaire

• Chaque mètre carré de notre terre reçoit une puissance de 1.3 kW par la radiation de soleil …

• … mais l’atmosphère terrestre absorbe environ 50 pourcent

• Ça nous donne toujours 500 W/m2

C’est facile à mesurer :

• Un thermomètre (numérique)

• Un bolomètre = un corps à chauffer:

• verre avec de l’eau (coloré avec du café ou d’encre)• bloc de aluminium (noir, pour la dissipation de chaleur des transistors …)

• à mesurer : la température en fonction de temps = le taux de échauffement

L’eau: C = 1 cal/gK

Verre de vin du Rhineprésent la même aireà tous directions !

D’encre ou du cafépour mieuxabsorber

Remuer !

Bloc d’aluminium: pour la dissipation de chaleur d’un transistor

Chaleur spéc. = 0.2 cal/gK

La température augmentplus rapide – mais attentionaux courants de l’air

Le taux de échauffement donne la puissance absorbé

Le refroidissement donne la pertede chaleur du bolomètre

… qui est important pour corriger les résultatset pour interpréter la température maximale

La formule

T = température initiale

T = température d’ambiance

= fraction d’absorption

S = constante solaire

= coefficient de la perte de chaleur

C = chaleur spécifique du bolomètre

A = section efficace du bolomètre

m = masse du bolomètre

A

0

Idées, applications

• Si le fenêtre est fermé, on obtient des valeurs inférieurs

• Utiliser des filtres à couleur, des autres matériaux transparents

• Mesurer la puissance absorbé d’une ampoule normale – et comparer avec la puissance de consumation !