Biophy : Vision

Quel est la définition corpusculaire de la lumière ?

la lumière c’est des particules, les photons qui ont pour caractéristiques d’avoir une masse nulle au repos.

Si la distance source O et cible C est OC et que l’on rajoute une nouvelle cible C’ de distance OC’ avec la source et que OC = 2OC’ alors R’ = ? S’ = ? et E’ = ?

R’ = 2R

S’ = 4S

E’ = E/4

C’est quoi l’angle solide ?

Soit un cône de sommet O et de rayon r

L’angle solide de ce cône est la surface qu’il découpe sur la sphère de centre O et de rayon égale à l’unité

C’est quoi une aberration chromatique ?

bonne question

Qu’est ce que les lentilles peuvent faire avec de la lumière blanche ?

Les lentilles peuvent se comporter comme des prismes, et les rayons avec des longueurs d'ondes différentes ne se focalisent pas tous sur un point commun

C’est quoi dsigma ?

un ensemble d’émetteurs de surface individuelle très petite et homogènes

Quelle est le point commun entre la lumière et le son ?

C’est transport d’énergie sans transport de matière.

Quelle est la formule de l’énergie avec la fréquence et la constante de Planck ?

E=h*v

C’est quoi une lumière monochromatique ?

onde qui ne présente qu'une seule fréquence, qu'une seule longueur d'onde et qui peut être décrite par une fonction sinusoïdale du temps exemple: couleur bleue

C’est quoi une lumière polychromatique à spectre discret ?

constituées d'un ensemble limité, discontinu, de rayonnements monochromatiques de longueurs d'ondes bien déterminées. Exemple : lampe à mercure, éclairage public au sodium

C’est quoi une lumière polychromatique à spectre continu ?

constituées d'un ou plusieurs intervalles continus de longueurs d'ondes. Exemple : les lampes à incandescence classique, Soleil ou étoile

C’est quoi une lumière polychromatique à spectre mixte?

combinaison des deux précédentes. Exemple : Les diodes électroluminescentes qui émettent lumière polychromatique avec une ou plusieurs plages d'émission fortement accentuées

Quel est le problème de cette définition “photon” et son point fort ?

elle n’explique pas certain phénomène comme la diffraction ou les interférences, elle explique l’aspect quantifié.

Quel est la deuxième définition de la lumière ? Cite les paramètres qui la définissent.

C’est une onde électromagnétique. Elle est défini par sa célérité c=3 fois dix puissance huit mètre par seconde, sa fréquence en Herz, sa période en seconde, et sa longueur d’onde en nanomètre.

Quelle est la formule reliant la fréquence à la période ?

f ou nu = 1/T

Qulle est la formule reliant la longueur d’onde à la célérité et la période ou la fréquence ?

lambda= cfois T ou c/f ou nu

Qu’est ce qui permet de décider quel définition il fait privilégier dans quel contexte ?

pour un rayonnement peu énergétique, l’aspect ondulatoire domine, et pour un rayonnement très énergétique, l’aspect corpusculaire domine.

Quel est le spectre du visible ?

400 à 750 nm

Quels sont les 2 différents types de lumière colorés ?

monochromatiques=1 fréquence=1 longueur d’onde (ex: laser), polychromatiques donc multiples fréquences

Quels sont les 3 types de lumières polychromatiques ?

discret (plusieurs pics,ensemble discontinu de rayonnement monochromatiques (ex=lampes à mercure), continu (Un ou plusieurs intervalles continus de longueurs d’onde) (ex= soleil, étoiles) et mixte (fusion entre les deux) (LEDs)

Quels sont les deux types de sources lumineuses ?

Primaire = autoproduction (lampe, soleil); Secondaire = réflechissent les primaires (Lune)

De quel types de rayonnement est composé la lumière solaire ?

1% UV 40% visible et 59% IR

Quel longueur d’onde atteignent la rétine ?

de 350 à 1400 nm

c’est quoi l’absorption occulaire ?

captation des ondes lumineuses solaires n’étant pas compris entre 350 et 1400 nm par le milieu de l’œil précédant la rétine.

c’est quoi la radiométrie ?

science qui mesure et quantifie le rayonnement électromagnétique indépendamment de la perception humaine

(mesure de paramètres physiques)

rappel maths : combien de pi radian dans un cercle ?

2 pi radian

c’est quoi un radian ?

L’unité telle que l’arc de cercle délimité par un angle d’1 radian vaut le rayon du cercle.

c’est quoi un stéradian ?

C’est l’angle solide d’un cône qui, ayant son sommet au centre d’une sphère, découpe sur la surface de cette sphère une aire égale à celle d’un carré ayant pour côté une longueur égale au rayon de la sphère.

combien de stéradian peut on mettre dans une sphère ?

4 pi

Définis le flux énergétique

noté phi (rond barré), c’est l’énergie par unité de temps soit la dérivée de l’énergie par le temps en Watt

Définis l’éclairement énergétique

noté epsilon, c’est le flux énergétique par unité de surface de la cible soit le flux divisé par la surface en Watt par mètre carré (on parle de puissance surfacique)

Définis l’intensité énergétique

noté I, c’est le flux énergétique de la source ramené à l’angle solide.

Définis la brillance énergétique

noté B c’est l’intensité énergétique de la source rapporté à la surface

Quels sont les relations entre ces 4 grandeurs radiométriques ? (schéma)

C’est quoi une onde électromagnétique ?

Association des oscillations d’un champ électrique et d’un champ magnétique (de même période) qui sont perpendiculaires, qui suivent les équations de Maxwell.

Comment fonctionne la fonction sensorielle oculaire ?

On a un message physique (on va recevoir des photons, c’est une radiation électromagnétique), on va recueillir ce signal par le globe oculaire et il y a transduction par la rétine c’est la partie réalisé par l’œil. Puis il y a transmission par les voies optiques, interprétation par les aires 17, 18 et 19 du cortex et enfin on a la sensation visuelles.

C’est quoi la description ondulatoire de la lumière (prof) ?

une vibration électromagnétique qui se propage dans le vide.

C’est quoi la description corpusculaire de la lumière ? (prof)

Le rayonnement est un ensemble de particules les photons se propageant à la vitesse de la lumière le long de l’axe Ox.

Comment est la vibration qui caractérise la lumière ?

La vibration est transversale, on a une partie électromagnétique qui est orthogonale à la partie électrique et la partie magnétique.

Pourquoi est ce que l’on parle de signal transversale ?

Parce que la vibration est transversale.

Pourquoi parle t’on de spectre électromagnétique ?

Car le photon va aller tout droit et c'est lui qui va avoir ces deux caractéristiques électromagnétiques.

Comment est la fréquence de la lumière en générale ? Quelle est sa valeur ?

Elle est grande (par rapport à l’audition). 10 puissance 15 Hz

Pourquoi est ce qu’il n’y a pas qu’une seule valeur de fréquence ?

Parce qu’il va y avoir plusieurs longueurs d’ondes. On a un spectre de longueurs d’ondes et donc un spectre de fréquence.

Qu’est ce que le signal sinusoïdal permet de donner ?

l’amplitude, la fréquence et la longueur d’onde.

Quels sont les trois types d’UV ?

A, B ET C

Lequel des trois types d’UV est différent selon la radiobiologie ? De quoi se rapprochent il ?

Le C, de ce qu'on peut voir en radiobiologie dans les effets des rayonnements ionisants classiques utilisés en thérapie par les radiothérapeutes ou les médecins nucléaires.

V ou F ? UV A et UV B ont des caractéristiques très particulières en biologie.

vrai

Quelle valeur prend t’on pour la célérité de la lumière dans l’air ?

La même que dans le vide 3×10 puissance 8

Quel est la réalité des normes pour le spectre du visible ?

380 à 780

Au-delà d'être monochromatique, la lumière d’un laser est une lumière …

Synchrone

On peut assimiler l’œil humain a un appareil de mesure, lequel ?

spectrophotomètre (mais un pas terrible)

Pourquoi l’émission d’un photon n’entraîne pas des effets délétères sur la matière ?

Ils sont en fréquence et en longueur d'onde telle que cela n'interagit pas avec la matière.

Qu’est ce que les sources secondaires mettent en jeu ?

Les phénomènes d’absorption

C’est quoi les phénomènes d’absorption ?

A chaque fois que vous passez d'un milieu à un autre, un certain nombre de phénomènes existent qu'il va falloir corriger. comme les phénomènes de réfraction, de réflexion.

A partir de quoi peut on définir une source lumineuse ?

un corps noir (et aussi sa longueur d’onde)

Comment utilise t’on la température pour définir une couleur ?

Il faut porter le corps noir à une certaine température pour avoir un spectre. Et ce spectre va être lié à la couleur. Et comme le corps noir émet une température, il va émettre un spectre. Elle s’exprime en K

C’est quoi un corps noir ?

Objet idéal qui absorbe parfaitement toute l'énergie électromagnétique (toute la lumière quelle que soit sa longueur d'onde) qu'il reçoit. Cette absorption se traduit par une agitation thermique qui provoque l'émission d'un rayonnement thermique, dit rayonnement du corps noir.

Pourquoi ne voit on quand entre 380 et 780 nm ?

L'organisme a développé des techniques pour que ça abîme le moins possible votre œil par des phénomènes d'absorption.

Quelle est l’autre nom de la brillance énergétique ?

la luminance énergétique