Unité lumière et problème pratique

[mooncandela]

Bonsoir, m'intéressant à l'ophtalmo, j'ai, avec mes notions de physiques, des difficulté à comprendre certaines unités employées dans les publications, et surtout, toutes les difficultés à les manipuler pour répondre à un problème.

Il est ici question d'irradiance (http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89c...erg%C3%A9tique) et les valeurs sont exprimées en : log photon cm-2 s-1

La publication : http://rspb.royalsocietypublishing.o...2010.0330.full (faire ctrl+F "log photon" pour trouver rapidement parce que c'est long)

Le problème pratique :

Dans la publication, on parle d'une irradiance à 13.7 log photons cm−2 s−1, j'aimerai reproduire une telle irradiance à l'aide d'une LED donc les caractéristiques sont les suivantes :

Détails techniques

Puissance
0,06 W

Dominante longueur d'onde
470,0 nm

Angle de rayonnement
30º

Température de fonctionnement
-30ºC - 85ºC

Courant
20 mA

Voltage
3,1 V

Intensité lumineuse
4700 mcd

À quelle distance, dans quelles conditions dois disposer ma LED par rapport à la cible pour que cette dernière reçoive 13.7 log photons cm−2 s−1 ?

Merci bcp,

Mooncandela
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[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
Je n’ai jamais entendu parler des « log photons ». Ni trouvé sa définition dans le web. C’est encore une autre unité à la noix. Peut-être qu’on peut se considérer heureux qu’ils n’aient pas tenté d’utiliser des dB.
J’imagine que c’est simplement le logarithme décimal du nombre en question. Si mon hypothèse est correcte, les 13,7 machin-truc correspondent à . Comme il s’agit des cm2 (encore une unité absurde) vous aurez photons.m-2.s-1. Et maintenant on peut commencer à calculer sérieusement.
Comme l’énergie d’un photon correspondant à une longueur d’onde de 470 nm est
E = h.f = h.c/lambda (joules)
Où ‘h’ est la constante de Planck.
On obtient le nombre de joules par m2 et par seconde, ce qui est le nombre de watts/m2

Il faut trouver le nombre de W/m2 auxquelles correspondent 4700 mcd à 470 nm.
Pour ceci il faut aller chercher la courbe de la CIE. À 470 nm, le « rendement visuel » de l’œil est de quelques 70 lumens/W

Manque encore de faire la relation entre les 4,7 candelas et les lumens/m2 de la diode.
Une candela est 1 lumen par stéradian. À une distance ‘d’, on a d² m²/stéradian.
Votre diode fera 4,7/d² lumens/m² à une distance ‘d’.

Je vous laisse faire els calculs. Cela vous permettra de vérifier que vous avez compris mes explications.
Au revoir.

[mooncandela]

Merci pour vos explications, il est temps de se revoir pour vérifier que j'ai bien compris :

Ephoton470nm = 6,626e(-34)*[3e8/470e(-9)]= 4,229e(-19) Joules

On a 5e17 photons par seconde et m² pour l'irradiance que je cherche produire avec la LED :

Soit -> 5e17*Ephoton470nm = 0,211 W/m²

Apparemment, on a 70 lumens/W pour lambda 470nm soit : 0,211*70 = 14,8 lumens/m² pour l'irradiance voulue.

La LED émet 4,7/d² lumens/m²

Equation : 4,7/d² = 14,8 soit d = 0,56 m
.
Donc en plaçant ma LED à 56cm de la cible, je lui envoie bien 13,7 log photon/m²/s ? Je m'attendais à une distance comme 10-15cm max... Mais calculs sont-ils bons ?

Encore merci

[mooncandela]

*MES calculs aïe, j'ai failli signaler le message comme étant hors charte tellement ça fait mal. Je ne trouve pas la fonction EDIT.

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour.
On ne peut modifier un message que pendant les 5 minutes qui suivent son envoi.
Dans les cas catastrophiques, vous pouvez demander (par message personnel) à un modérateur de le faire.

Et tout cas, je suis d’accord avec vos calculs. Vous avez bien compris mes explications.

N’oubliez pas que la valeur en candelas donnée pour la LED est juste dans l’axe de la LED. Il faut bien viser.
Au revoir.

[mooncandela]

Et bien parfait, merci pour vos explications.
Au revoir.