Rayonnement

[invite7d411dcd]

En gros, tout est question de proportion, de contraste si tu préfères.
Par exemple, j'éclaire en lumière blanche avec une lampe deux objets, un rouge et un bleu, qui diffusent la lumière. Ce qui va arriver à l’œil lorsqu’il regarde l'objet rouge par exemple, ça sera la lumière diffusée directement par cet objet, et celle diffusée par le rouge après avoir été diffusée par le bleu. Maintenant, pour savoir de quelle couleur tu vas voir l'objet, il faut regarder le contraste entre les deux flux qui arrivent à ton œil.
Or, la portion de lumière qui a été diffusée deux fois va être nettement moins puissante que celle qui l'a été une seule fois. L'objet va apparaître bleu.

Par rapport aux UV, il y a des matériaux qui absorbent l'UV et réémettent dans le visible (pense à des vêtements blancs sous des lampes UV). De plus, un miroir réfléchit beaucoup de choses, mais n'émet pas grand chose tout seul en contrepartie (de lui même je veux dire, à part son émission de corps noir...).
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[invite1bf706f0]

Bonjour
ok merci
*les interactions matiere rayonnement sont un echange de photons...donc par ex il y a echange d energie entre les photons des rayonnements
arrivant sur la matiere et les photons emis par les vibrations d une molecule par ex???
*comment l agencement des molecules entre elles peut modifier l interaction matiere rayonnements??
*suite a une question deja posee....2 rayons visibles qui se "croisent" ne se perturbent pas...donc comment peut il y avoir interference des ondes visibles(par ex couleur des ailes du papillon)??
merci

[invite7d411dcd]

Yo.

Lorsqu'on dit que deux rayons qui se croisent ne se perturbent pas, c'est qu'après s'être croisés, ils poursuivent leurs chemins comme avant, avec la même amplitude, la même fréquence. Cependant, au niveau du croisement, les amplitudes complexes des deux ondes se somment et si les ondes cohérentes sont en phase, on va avoir des interférences constructives, et destructives si elles sont en opposition de phase. D'où les franges d'interférences dans le cas d'une fente mise devant un laser, ou d'un cheveux.

Prends deux vagues qui se croisent. à l'intersection, on obtient une seule vague plus grosse. Puis après, les vagues poursuivent leurs chemins.

L'agencement des molécules va avoir une autre action, elle va plutôt diffracter la lumière incidente. C'est pour ça qu'on utilise des rayons X pour connaitre les structures cristallines : La longueur d'onde des rayons X étant de l'ordre de grandeur de l'écart entre deux particules d'un cristal, on peut observer des phénomènes de diffraction.

Et enfin, on ne va pas vraiment parler d'échange d'énergie entre les photons incidents et les photons réémis, mais plutôt d'échange d'énergie entre la particule et le rayonnement incident qui peut provoquer une ionisation ou une transition électronique si le photon est absorbé ou une diffusion Raleigh ou Compton si il est diffusé (tu iras voir sur wiki pour plus d'informations...). Puis on parle de réémission lors de la désexcitation de l'atome si il y a eu absorption du photon incident.

Bien sur, on a conservation de l'énergie totale du système. Donc l'énergie incidente est égale à l'énergie réémise (photon diffusé, photon émis par la relaxation de l'atome,...) + les énergies des liaisons électroniques qui ont été brisées (cas d'une ionisation ou d'une diffusion Compton ; il y a aussi le cas de l'émission d'Auger si je me souviens bien, mais là, c'est le rayonnement émis lors de la relaxation de l'atome qui est recapté par celui-ci et éjecte un électron périphérique... Bref).

Je crois que je réponds à peu près à toutes tes questions là.

Bonne journée !

[invite1bf706f0]

Bonjour
merci pour la reponse..desole du retard..
Sinon questions sur le rayonnement visible( avec un peu de chimie..):la couleur d un objet est du a ses molecules et a leur agencement...mais pour la couleur des fruits et legumes on dit qu elle est due a leur pigments ou colorants...dans quels cas la couleur est due aux pigments et colorants et dans quels cas la couleur est due a la structure de la "matiere seule"??
*quand on melange des colorants en peinture(pr ex on melange du rouge et du jaune),la couleur obtenue sera t elle toujlurs la meme si les colorants de depart n ont pas les memes composants(bien qu ayant la meme couleur)et vont donc s agencer de maniere differente quand on les melangera.??
Le rendu des couleurs changera t il aussi en fonction du support sur lequel on applique la peinture(puisque les liaisons sont differentes)??
Merci

[Deedee81]

Sinon questions sur le rayonnement visible( avec un peu de chimie..):la couleur d un objet est du a ses molecules et a leur agencement...mais pour la couleur des fruits et legumes on dit qu elle est due a leur pigments ou colorants...dans quels cas la couleur est due aux pigments et colorants et dans quels cas la couleur est due a la structure de la "matiere seule"??

Les pigments et colorants c'est aussi de la matière !!!!!

Il y a simplement de nombreuses matières translucides ou transparentes, surtout en chimie organique, et les couleurs sont souvent données par des molécules particulières appelées pigments ou colorants. C'est tout.

*quand on melange des colorants en peinture(pr ex on melange du rouge et du jaune),la couleur obtenue sera t elle toujlurs la meme si les colorants de depart n ont pas les memes composants(bien qu ayant la meme couleur)et vont donc s agencer de maniere differente quand on les melangera.??

S'il n'y a pas de réaction chimique due au mélange, la couleur finale devrait être indépendante du choix particulier de la composition du pigment (pour une couleur de pigment donnée).

Le rendu des couleurs changera t il aussi en fonction du support sur lequel on applique la peinture(puisque les liaisons sont differentes)??

Pas vraiment, enfin à ma connaissance, on peut avoir de tels effets mais simplement parce que la couleur du support peut passer à travers la peinture si elle est trop mince (toute matière suffisamment mince devient transparente, même l'or (*) ). C'est pour ça qu'on applique plusieurs couches.

(*) certains double vitrage ont leur performance améliorée par un dépôt d'or sur une face intérieure. Evidemment, le dépôt est si mince qu'on ne le voit pas (mais il est opaque dans l'infra-rouge).

[invite7d411dcd]

toute matière suffisamment mince devient transparente, même l'or (*)

C'est même marrant, vu par transparence, l'or, sous forme d'une couche mince, est bleu !

Après quand tu mélanges deux pigments, pour peu qu'ils soient miscibles, ton œil va recevoir deux couleurs, du bleu et du jaune par exemple, et par synthèse soustractive (je crois ) va te dire que tu vois du vert.
Cherche trichromie sur wiki !

[Deedee81]

C'est même marrant, vu par transparence, l'or, sous forme d'une couche mince, est bleu !

C'est vrai ? J'ai déjà eut en main de fines feuilles d'or (utilisées pour recouvrir des statues) légèrement translucides et je n'avais pas constaté ça.

Mais c'est possible, doré ça veut dire des couleurs chaudes (rouge, jaune, orange), et c'est la lumière réfléchie, donc la lumière transmise, par soustraction de la première devrait dominer dans le bleu-vert. Je ne m'étais jamais fait la réflexion (sans jeu de mot).

Malheureusement je n'ai plus de feuille d'or sous la main pour vérifier et avec l'or massif ça marche moins bien

[JPL]

À mon souvenir c'est verdâtre. Les feuilles sont légèrement translucides, pas transparentes.

[Deedee81]

À mon souvenir c'est verdâtre

Alors, étant daltonien, ça peut expliquer que le changement de couleur ne m'ait pas...... sauté aux yeux

[JPL]

Mais il faut vraiment regarder à contrejour.

[invite7d411dcd]

C'est ça. Ayant fait un peu de plasmonique, j'ai des prismes avec des couches d'or dessus. C'est à peu près la couleur de ton nom JPL !
Je sais que l'image fait déjà un peu verdâtre, mais bon... C'est à peu près la couleur du fauteuil qui est juste à côté !

[JPL]

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
C'est la couleur de mes super-pouvoirs (#008080)

[invite1bf706f0]

Bonjour
ok merci

[invite1bf706f0]

Bonjour
.je reprends la question ci dessus sur les pigments et colorants...le visible est du aux molecules et a leur agencement....mais toutes les matieres n ont pas de pigments ou colorants...exact? Une matiere peut etre visible sans pigment ni colorant...exact?Peut on dire qu une matiere possede un pigment ou un colorant(naturel ou artificiel..)si on peut "l extraire"??
Merci

[Deedee81]

Salut,

Les chimistes préciserons sans doute, mais je crois que l'application est quelque peu arbitraire :
- évidemment, il n'y a pas que les pigments à avoir une couleur
- les pigments sont essentiellement des matières supplémentaires qui, en faible quantité, modifient la couleur d'une matière primaire plus abondante
- les pigments/colorants ont habituellement des couleurs vives et comportent souvent (pas toujours) un cycle benzénique.

[invite1bf706f0]

Bonjour
ok merci....Pour revenir vraiment sur les rayonnements...ceux ci sont dus a des deplacements de charges electriques mais aussi bien a des deplacements de charges positives que negatives??en electricite le deplacement des electrons genere des ondes....pour les ondes radioactives cela est du aux particules du noyau donc a des charges positives???
Merci

[Deedee81]

Salut,

ok merci....Pour revenir vraiment sur les rayonnements...ceux ci sont dus a des deplacements de charges electriques mais aussi bien a des deplacements de charges positives que negatives??

Oui. Les deux. Bien qu'en électricité, c'est normalement des déplacements de charges négatives, les électrons.Simplement parce qu'ils sont très légers.

en electricite le deplacement des electrons genere des ondes....pour les ondes radioactives cela est du aux particules du noyau donc a des charges positives???

Attention, la radioactivité c'est différent et plus compliqué. Déjà tu as plusieurs sortes de radioactivité :
- bêta : émission d'électrons
- bêta+ : émission de positrons
- alpha : émission de particules alpha = noyaux d'éhlium
- émission de neutrons
- émission de rayonnement gamma

Ces derniers sont de nature électromagnétique, mais leur origine est due aux interactions nucléaires entre particules du noyau (positives, les protons, mais je ne jurerais pas que cela est uniquement la source, il y a des quarks dans les protons qui ont une charge négative).

[maxwellien]

Bonjour,

Peut on dire qu une matiere possede un pigment ou un colorant(naturel ou artificiel..)si on peut "l extraire"??
Merci

La probabilité d'émission par exemple d'une molécule dépend presque uniquement du déplacement du barycentre des charges électriques ( pour une certaine énergie entre deux états de basculement de la molécule).
Plus le colorant est puissant plus le déplacement des charge est grand.

[invite1bf706f0]

Bonjour
Merci pour la reponse ci dessus...
*j ai un doute...sans exception,toutes les molecules de toutes les matieres vibrent,emettent et recoivent des infrarouges...pour les autres rayonnements cela depend de l'excitation(par ex pour visible ca depend de l eclairage??)...exact??
*Toute absorption de rayonnement genere de l'agitation thermique quelle que soit la matiere...exact?pour le cas d un verre optique par ex,les teintes,traitements antireflets ou polarisants qui ont pour but d'absorber de la lumiere,cette absorption genere donc aussi de l agitation thermique et donc des infrarouge..exact?.peut on avoir reemission d autres rayonnements dans ce cas?
*dans quels cas une absorption de rayonnements genere des rayonnements autres que des infrarouges??
*une reemission spontanee de rayonnements genere t elle de l agitation thermique?
*deux objets de meme couleur peuvent etre vus differemment avec un verre teinte si ces objets n emettent pas les memes ondes(ex un jaune monochromatique ou un jaune polychromatique)...ok..mais est ce tres frequent??y a t il beaucoup d objets qui emettent le visible de facon monochromatique?????
Merci

[Deedee81]

Salut,

*j ai un doute...sans exception,toutes les molecules de toutes les matieres vibrent,emettent et recoivent des infrarouges...pour les autres rayonnements cela depend de l'excitation(par ex pour visible ca depend de l eclairage??)...exact??

A température ambiante, oui.

*Toute absorption de rayonnement genere de l'agitation thermique quelle que soit la matiere...exact?pour le cas d un verre optique par ex,les teintes,traitements antireflets ou polarisants qui ont pour but d'absorber de la lumiere,cette absorption genere donc aussi de l agitation thermique et donc des infrarouge..exact?

peut on avoir reemission d autres rayonnements dans ce cas?

Pas à température ambiante, sauf si le matériau est fluorescent (il peut réémettre dans le visible le rayonnement solaire ultraviolet par exemple).

*dans quels cas une absorption de rayonnements genere des rayonnements autres que des infrarouges??

Il faut une énergie suffisante pour exciter des niveaux d'énergies plus élevés que ceux de l'infrarouge.

*une reemission spontanee de rayonnements genere t elle de l agitation thermique?

Elle peut.

Il suffit que ce rayonnement soit absorbé et après divers transferts, par exemple par des collisions (transferts d'énergie non radiatif) ça devient de l'énergie "désordonnée", c'est-à-dire de l'agitation thermique.

*deux objets de meme couleur peuvent etre vus differemment avec un verre teinte si ces objets n emettent pas les memes ondes(ex un jaune monochromatique ou un jaune polychromatique)...ok..mais est ce tres frequent??

Ca je ne sais pas. J'ignore si c'est fréquent. Je pense que oui, mais c'est à confirmer.

y a t il beaucoup d objets qui emettent le visible de facon monochromatique?????

Non. C'est rare. Les lampes jaune sur (phares de voiture, éclairage de routes) émettent de façon presque monochromatique (raie du sodium).

[invite1bf706f0]

Bonjour
ok merci...pour la question sur les traitements des verres optiques,ces derniers absorbent bien de la lumiere et on a donc une augmentation d agitation thermique donc d infrarouges??
Merci

[invite7d411dcd]

Re,

Quels genres de traitement ? Par exemple, prenons une lame de verre traitée antireflet. Ils ne vont pas absorber la lumière, mais la réfléchir ! Donc pas d'absorption. Les verres polarisants, c'est la même chose. Ils vont réfléchir une polarisation et transmettre une autre. La part d'absorption et d'émission à une longueur d'onde donnée va être caractérisée par l'émissivité du matériau (en gros, pour un matériau à l'équilibre, l'énergie incidente vaut exactement la somme de l'énergie réfléchie et de l'énergie réémise sous la forme d'un rayonnement de corps noir, et encore, c'est si on n'a pas de fluorescence, ou d'autres phénomènes... Si tu dois retenir un truc, retiens ça.)

[invite1bf706f0]

Bonjour
Merci pour la reponse ci dessus mais quelque chose m echappe....reprenons le cas du verre de lunettes...le but dut traitement antireflets est de diminuer les rayons reflechis a la surface du verre donc il faut de l absorption?le but d une teinte est de filtrer de la lumiere visible donc d en absorber?le but d un traitement polarisant est de laisser passer la lumiere dans un sens mais pas dans un autre donc la aussi n y a t il pas absorption?certains materiaux de verres optiques filtrent une bonne partie des uv donc la aussi n y a t il pas absorpt
ion???
Merci

[invite7d411dcd]

Excuse moi ma langue a fourché ! Le traitement anti-reflet augmente la transmission de l'optique, pas son absorption.

[invite1bf706f0]

Rebonjour
je viens de comprendre que pour le traitement antireflets il n y a pas d absorption mais des rayons reflechis qui "s annulent"....par contre je veux bien des eclaircissements pour les autres traitements..
Merci

[invite7d411dcd]

Yo.

On va faire un peu d'optique physique aujourd'hui. Connais tu le principe d'interférences ?

[invite1bf706f0]

Bonjour
Seulement quelques petites bases sur les interferznces.
*quand un verre filtrant (ou uneuuction creme solairsorptione) filtrent par absorption...on a donc ensuite dissipation de la chaleur sous forme de conduction thermique et donc d infrarouges...exact?dans ces cas precis la dissipation peut elle se faire sous la forme de rayonnements autres que les infrarouges...?je dirais que non car sinon cela pourrait etre nocif....mais je ne suis pas sur
*est il possible qu une vitre ou qu un verre optique filtre plus la lumiere par un de ses cotes?par ex pour certaines vitrines de magasin avec ds adhesifs colles,on peut voir l exterieur quand on est dans le magasin mais on on peut pas voir l interieur quand on est dehors...pourtant l eclairage est fort de part et d autre et ce n est pas le systeme de vitre sains tain?comment cela s explique?
Merci

[Deedee81]

Salut,

*quand un verre filtrant (ou uneuuction creme solairsorptione) filtrent par absorption...on a donc ensuite dissipation de la chaleur sous forme de conduction thermique et donc d infrarouges...exact?dans ces cas precis la dissipation peut elle se faire sous la forme de rayonnements autres que les infrarouges...?je dirais que non car sinon cela pourrait etre nocif....mais je ne suis pas sur

C'est correct sauf :
- si la température devient vraiment élevée. Dans ce cas le rayonnement thermique est aussi dans la lumière visible (voire plus). Regarde un morceau de métal chauffé à blanc (et on peut le chauffer en l'éclairant avec un puissant laser par exemple).

Pour la vitre, je ne sais pas trop. Je laisse d'autres répondre.

[invite7d411dcd]

Je veux parler du principe d'interférences, parce qu'avec seulement ça on peut comprendre beaucoup de choses. Tu dois surement connaitre l'expérience des fentes de Young (regarde sur wiki !). On va se servir de ça pour expliquer le principe d'interférences.

Soit deux fentes verticales infiniment fines S1 et S2 éloignées d'une distance a par exemple. Ces fentes sont sur un plan éloigné d'un écran d'une distance D. On suppose que la distance D est très grande devant a. Soit une source de lumière monochromatique orthotrope (qui éclaire dans toutes les directions) placée en un point A à égale distance des deux fentes. On va faire un petit schéma pour mieux voir...



La source A est cohérente, ce qui veut dire qu'en A toutes les ondes sont en phase. On peut écrire l'amplitude complexe d'une onde issue de A ayant parcouru une distance d : Amp_A(d) = A.exp(-i.k.d) où k est la norme du vecteur d'onde du rayon issu de A. En S1 et S2, les deux rayons lumineux ont sont donc en phase, c'est à dire que les amplitudes complexes Amp_S1 et Amp_S2 sont égales et on pose AS = Amp_S1 = Amp_S2.

On va s'intéresser à la valeur de l'amplitude complexe en I sur l'écran. Comme A est une source cohérente, AmpI l'amplitude complexe en I est la somme des amplitudes complexes venant de S1 et de S2. On doit donc calculer la distance qui sépare I de S1 et de S2, appelons les d1 et d2. Soit y = OI la hauteur de I sur l'écran.
On a d1² = (y-a)²+D² et d2² = (y+a)² +D².
On va supposer que D est beaucoup plus grand que y pour la suite des calculs. Ainsi :
d1 ~ D(1+(y-a)²/2D²) et d2 ~ D(1+(y+a)²/2D²) (DL au premier ordre).
On écrit l'amplitude complexe en I :
AmpI = AS.(exp(-i.k.d1) + exp(-i.k.d2)) = AS.exp(-i.k.d1) * (1 + exp(-i.k.(d2-d1)))
On doit calculer d2-d1 = 2.a.y/D

L'intensité Int_I en I est la valeur absolue au carré de l'amplitude complexe en I : Int_I = |AS|².|1 + exp(-i.k.2.a.y/D)|² = |AS|².cos²(k.a.y/D)

En gros, si j'ai pas fait d'erreur de calcul (normalement, c'est bon...) l'intensité en I va osciller entre une valeur maximale (interférences constructives) et 0 (interférences destructives), c'est à dire qu'on va avoir des franges brillantes et sombres sur l'écran. C'est le principe d'interférences.
Ce qui est important et à retenir ici, c'est que l'amplitude complexe en un point est la somme des amplitudes complexes qui arrivent en ce point dans le cas d'une source cohérente ! Avec ça, tu peux tout comprendre. Ce que tu disais sur les filtres antireflet, avec les réflexions qui s'annulent, c'est le principe d'interférences : on annule la somme des amplitudes complexes des réflexions sur le traitement. Pour faire un miroir le plus réflechissant possible, on maximise la somme des amplitudes complexes se réfléchissant sur le traitement. Si tu dois retenir une seule chose aujourd'hui, retiens ça.

J'espère que j'ai pas été trop lourd avec ces calculs (j'avais vraiment la flemme de faire des formules en LaTex...).

Bonne journée !

[invite7d411dcd]

Et pour l'histoire de la vitre, je pense que le principe de retour inverse de la lumière répond à ta question.