Bonjour,
Des élèves ont fait une expérience dans le cadre de leur TIPE sur des bactéries. Ils ont utilisé des lampes de bureau pour éclairer leur milieu. Ils voudraient savoir comment calculer l'énergie reçue par le milieu (à une distance d de la lampe) pendant la durée de l'éclairement.
Je précise que ce sont des ampoules tout ce qu'il y a de plus classique.
Merci de votre aide
JLam
Le plus simple est d'utiliser une interface Exao reliée à une sonde. Sinon, ce sera plus délicat (voire impossible) à moins que tu ne disposes de photorécepteurs particuliers... Et encore là, je ne vois pas trop.
Si tu connais la puissance des lampes (100 W, 75 W, etc...), ça te donne l'énergie émise dans toutes les directions par unités de temps, par exemple le nombre de joules par seconde. Une ampoule de 100 W émet donc, par exemple, 6000 Joules pendant une minute.
Ensuite, il faut déterminer la quantité de cette énergie qui parvient effectivement sur ta préparation, c'est-à-dire quelle fraction de l'énergie émise dans toutes les directions est interceptée par la préparation. C'est un calcul purement géométrique, il faut calculer l'angle solide sous lequel la préparation est vue depuis la lampe, et le diviser par l'angle solide sous lequel la lampe émet l'ensemble de son énergie.
C'est une version un peu simpliste de ce qu'il faudrait faire, car ça suppose notamment que l'émission de la lampe est la même dans toutes les directions (ce qui n'est pas forcément le cas en pratique). Mais ça donnera un bon ordre de grandeur.
Salut,
Il faudrait aussi prendre en compte que l'échantillon réfléchit la lumière, et différemment selon la longueur d'onde... ça complique un peu tout ! Sans oublier que la lampe chauffe et ne transmet pas toute son énergie sous forme lumineuse... Je ne suis pas si sûr que ça que l'ordre de grandeur obtenu soit bon.
D'accord avec toi, tout dépend de ce qu'on appelle un "bon ordre de grandeur"...
Et aussi les intensités ne s'ajoutent pas. L'intensité reçue par deux lampes de même puissance sera racine(2)*I et pas 2*I.
A la nuance pres que l'esentielle de la puissance la lampe est dissipée par effet Joule!!Envoyé par deep_turtle
Reste a effectuer une mesure de diagramme de rayonnement.
Pourquoi pas un simple panneau solaire dont on connait l'efficcaité ?
... qui est lui-même la source du rayonnement de l'ampoule (dit autrement ce terme de création contrebalance les pertes par rayonnement, ce qui fait que la température du filament est stable). Certes il y a un peu d'échauffement du culot de l'ampoule, mais je pense que c'est relativement faible, et que l'essentiel est rayonné (mais une partie seulement l'est dans le visible, cf spectre du corps noir).
Il n'y a pas que le culot qui est chaud, le verre de l'ampoule aussi.
il est chaud justement parceque la queue d'émission du corps noir est absorbée par le verre. le verre est lui-même refroidit par convection et aussi un peu par réémission dans l'infra-rouge plus lointain.
Bref les échanges d'énergie dans une ampoule c'est pas simple!
il manque des chiffres (ou des mesures)
il y a à mon avis pas mal de paramètres qui entrent en compte :
- les longueurs d'onde qui ont le plus d'effet sur les bactéries (-> spectre) ?
- la distance lampe-culture suffisante pour négliger la chaleur donnée aux bactéries ou pas ?
et vu que la plupart des unités photométriques ont un rapport direct avec le détecteur optique qu'est l'oeil humain et sa façon de percevoir la lumière (sensibilité plus marquée autour de 540nm de mémoire etc...), ça risque d'être coton pour adapter ça aux bactéries...
