Réflexion interface air-eau

[invite1b8e2eed]

Bonjour,

J'essaye de déterminer le rayonnement solaire reçu par unité de surface en faisant chauffer de l'eau au soleil.

Pour cela, j'ai placé 1L d'eau dans un calorimètre dont j'avais recouvert les parois intérieures d'un sac plastique noir. J'ai ensuite placé ce calorimètre (sans bouchon) au soleil et j'ai mesuré la variation de température pendant 15 minutes. Au bout de ces 15 minutes, grâce à la hausse de température, le volume d'eau et sa capacité calorifique, j'ai pu déterminer l'énergie récoltée.
Le souci, c'est que toute l'énergie incidente ne sert pas à chauffer l'eau : on a des pertes à cause de la réflexion des rayons solaires au niveau de l'interface air-eau.

Je souhaite donc déterminer la part d'énergie que l'on perd à cause de cette réflexion (je dispose de l'angle entre les rayons incidents et la verticale). J'ai essayé de déterminer ces pertes avec les coefficients de Fresnel, mais ces calculs sont valables seulement pour des ondes monochromatiques, ce qui n'est pas du tout mon cas.

J'aurais donc besoin d'un petit coup de pouce pour résoudre ce problème.

Merci d'avance
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Ces calculs sont valables pour un indice de réfraction donné. Il est vrai que l'indice de réfraction de l'eau change avec la longueur d'onde, mais il ne change pas trop. Vous pouvez prendre une valeur moyenne.
Regardez ce site.
Au revoir.

[invite1b8e2eed]

Bonjour,

Merci pour votre réponse rapide.

Je peux donc utiliser les lois de Fresnel pour déterminer ces pertes.

J'ai calculé les coefficients de réflexion en intensité (pour les composantes parallèle et perpendiculaire). Je n'ai donc qu'à additionner les 2 et j'obtiens la part d'énergie qui est reflétée par l'interface ?

[invite6dffde4c]

Re.
Vous pouvez imaginer que la lumière non polarisée du Soleil est formée par moitie (en puissance) de lumière polarisée d'une façon et l'autre moitie polarisée à 90°.
Donc, si vous perdez 15% sur une moitié et 10% sur l'autre vous perdez combien sur le total?
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1b8e2eed]

Re

D'accord je n'avais pas pensé à cela ...

Pour la devinette, je réponds 12,5%.

Merci beaucoup en tout cas !

A plus

[invite6dffde4c]

...
Pour la devinette, je réponds 12,5%.

Re.
Nous sommes d'accord.
A+

[invite1b8e2eed]

Re

Je me demande si je peux considérer dans mon expérience sans trop de risques d'erreur, la lumière solaire comme non polarisée. L'angle d'incidence que j'ai mesuré est d'environ 25° par rapport à la verticale.

Sinon impossible de déterminer la proportion d'énergie sur les composantes parallèle et perpendiculaire.