Bonjour,
Je voudrais comparer la quantité de lumière reçue du soleil par une personne, à la quantité de lumière reçue par un phare de voiture, ou toute autre source lumineuse.
Non pas la quantité de lumière que fournit le soleil, mais ce qu'une personne voit.
Comment effectuer cette comparaison?
En lux, en lumens, en candelas?
Merci pour votre aide.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Bjr à to,
Hum , ton phare de voiture tu le mets à ...quelle distance ?
A 1m d'une personne c'est certainement pas pareil qu'à 100m !
Faut penser qu'un faisceau lumineux...ça ...diverge !Donc suivant la distance...le résultat n'est pas le meme...ne serait
qu'en parlant SEULEMENT de la voiture.
Bonne journée
En lux (c'est à dire en lumen/m², soit en puissance/m²)Envoyé par evrardo
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Oui, j'ai eu le temps d'apprendre la différence.
Dans ma question, il s'agit de candelas non?
ça commence mal!
La quantité de candelas qu'on reçoit du soleil ne dépend pas de la distance du soleil, mais de l'éclairement qu'on reçoit du soleil.
Ou alors il faut utiliser l'angle solide, dans le cas d'un phare de voiture, cad la surface du cone de lumière qu'on reçoit du phare, dépendant donc de sa distance?
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
J'ai un peu avancé:
On reçoit du soleil 1,6.10^9 Cd/m².
J'ai vu une pub pour une torche halogène de 15 millions de candelas, elle a un diamètre de 25cm.
Donc comment calcule t'on le nombre de candelas de cette torche à 1 km par exemple?
Merci.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Ce qu'une personne voit, en puissance énergétique lumineuse, est le nombre de lux à l'endroit de son oeil fois la surface de sa pupille. La pupille fait de 1 à 6 mm (en gros) de diamètre selon l'illumination (les lux...), du moins si le réflexe pupillaire fonctionne.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Bonjour,
Pour moi, oui, pour les 2 propositions , il faut utiliser l'angle solide .
Evidemment que l'éclairement du Soleil dépend de la distance , même si on vous donne un résultat tout fait , ici , sur Terre .
Connaissant la puissance de la torche, est ce qu'on peut calculer l'intensité lumineuse que perçoit l'observateur selon sa distance à la torche?
Ceci étant différent du cercle de lumière produit par la torche.
Merci pour vos explications.
Voici un dessin expliquant mieux ma question:
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Re,
Je trouve que vous trichez avec votre dessin . Le faisceau particulier en jaune n'existe pas . Supprimez l'observateur . Mettez un point lumineux si on raisonne un peu loin, à la distance d .
Tracez la sphère de rayon d . Tous les points de la sphère "voit" la même chose . Donc, l'œil de l'observateur voit la même chose partout sur la sphère .
On en revient à l'angle solide .
Bonjour
Si ta lampe fait une puissance de 10 W. Si tu prends toute la zone éclairée par le faisceau tu retrouves cette puissance de 10 W
En supposant que la zone éclairée par le faisceau lumineux fait 5 m^2 la puissance par unité de surface fait 10 / 5 = 2 W/m^2
En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
Bonjour
Je pense que ce raisonnement est incomplet. Imaginons qu'entre la lampe et l'observateur on intercale une sphère dépolie : La quantité de lumière qui arrive sur l'observateur reste la même, mais le "rendu visuel" est tout à fait différent, car la surface observée est plus grande et semble moins lumineuse.
Vous avez raison, mon dessin est mal fait, je voulais juste indiquer ce que voit l'observateur: la source lumineuse de la torche.
C'est aussi simple que ça?
Donc le soleil émettant une puissance de 3,8.1026w
La sphère éclairée par le soleil à la distance de la Terre fait 2,8.1017 km²
La surface de la pupille faisant environ 3 mm²
Donc la puissance du soleil reçue par la pupille de l'oeil est d'environ 4 mw.
Cela me parait bien peu!
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Pourquoi? À quoi comparez-vous cela?
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
et cela fait encore moins si on fait le calcul avec la lumière projetée sur la rétine de l'oeil, environ 4 mw
Je ne pensais pas que le soleil pouvait nous aveugler avec seulement 4 mw. Alors qu'une ampoule de 40w, soit 10 000 fois plus, n'est pas du tout aveuglante.
Mais c'est vrai que cela ne veut rien dire de comparer la puissance émise par une ampoule et celle qui passe au travers des 3 mm² de la pupille.
En tout cas, merci pour votre aide.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Soit 1357 W/m² (la "constante solaire").
Il s'agit de la puissance totale, sur tout le spectre. Donc pas exactement la lumière, qui ne correspond qu'à une partie du spectre.
Ensuite, sur Terre il faut prendre en compte l'absorption de l'atmosphère.
Si on prend autrement, l'éclairage solaire direct est usuellement présenté comme 120000 lux. Ce qui correspond au premier ordre à 120000/683 = 176 W/m².
Pour 3 mm², on obtient 120000 x 3 10^-6 = 0,36 lm
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Si c'est une ampoule incandescente, cela fait de l'ordre de 640 lumen. En supposant une émission isotrope, 120000 lux correspond à une surface de 640/120000 = 0.005 m², soit une sphère de 3.5 cm de diamètre.
Si vous approchez votre oeil à 3.5 cm de l'ampoule, ce qui n'est pas loin de mettre l'oeil contre l'ampoule (je vous conseille une ampoule à LED de 640 lm, pour limiter la brûlure...) vous êtes ébloui ou non?
Dernière modification par Amanuensis ; 22/11/2014 à 09h27.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Très intéressant de rapprocher la lumière du soleil à une sphère de 3,5 cm de diamètre.
Je comprends un peu mieux maintenant. J'avais quelques difficultés à comprendre les relations entre lumen, lux, watt, candelas !
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Re,
En fait, le Soleil ayant un rayon de 700 000 km , donc bien plus grand que la Terre , il ne faut pas lui appliquer des relations d'angle solide .
On a toujours appris que les rayons du Soleil nous arrivent parallèles .
Est ce que cela fait une grande différence?
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Personne ne semble avoir relevé ma remarque...
Bonjour,
Un schéma qu'on trouve facilement sur le net avec toutes les unités :
Il y a quand même une erreur : le flux lumineux en lumen correspond à la quantité totale de lumière émise par une source lumineuse, dans toutes les directions à la fois. Il faut donc déplacer l'étiquette "flux lumineux en lumen" vers la gauche, au-dessus de la lampe.
L'intensité lumineuse (en cd) correspond à la quantité de lumière émise dans une direction donnée.
L'éclairement (en lx) correspond à la quantité de lumière reçue sur une surface donnée, sans aucune indication sur la source de lumière (qui peut être proche, lointaine, très puissante, blafarde...).
La luminance est directement liée à la sensation lumineuse qu'on a d'une source de lumière. Quand on parle d'éblouissement on fait référence à la luminance. Elle correspond à la clarté (ou la brillance) communiquée par la source de lumière à l'oeil. Elle s'exprime en cd/m2 (intensité lumineuse divisée par la surface apparente de la source lumineuse, qui dépend de l'angle sous lequel on voit la surface lumineuse).
Un projecteur de 1600 cd, de grande surface, sera moins éblouissant qu'un projecteur de 400 cd de toute petite surface.
Oui. C'est directement liée à la notion de luminance que j'indique dans mon précédent message.
Salut Lansberg.
Merci pour ce schéma très instructif....mais je galère encore. Enfin, je ne suis pas sûr.
Je voudrais comparer la quantité de lumière que je reçois du soleil et par exemple celle un phare de voiture.
J'ai fait le calcul en partant de la puissance lumineuse du soleil et celle du phare en Watt.
Puis la surface de la coquille de la distance Soleil/Terre et la surface de la coquille Phare/Observateur.
Puis j'ai calculé la quantité de watts arrivant sur la pupille de 3mm² dans les deux cas.
Est ce juste? Ou est ce qu'il faut utiliser d'autres unités que le watt?
Merci pour vos explications.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Oui et non. Comme il est question de lumière vue par un humain, on ne s'intéresse qu'à une partie du spectre électromagnétique. Faut appliquer un filtre normalisé au spectre. La puissance après filtrage pourrait se mesurer en watts, mais la convention consiste à mesurer en lumens.
Notons qu'en transmission radio la même problématique apparaît. On peut comparer une antenne à une ampoule. Mais non seulement les unités sont très différentes, mais même l'approche. Par exemple, j'ai rarement vu l'équivalent de la candela. L'une des raisons est que les sources ne sont pas diffuses. Pour les sources ponctuelles non isotropes, au lieu de parler de puissance par stéradian en fonction de la direction, on indique le gain par rapport au max, ce max étant mesuré comme une puissance PIRE.
Par comparaison, tant qu'on travaille avec des sources ponctuelles, on peut travailler avec des lumens ou des watts, d'un côté, et des lux = lumens/m² ou des watts/m², d'un autre.
Pour le Soleil on parle de watts et watts/m² pour le spectre électromagnétique total ou filtré quand on précise le filtre (par exemple 1000 w/m² après passage d'une atmosphère moyenne), et de lux si le filtre est celui de la lumière vue par un humain.
Si on est à l'aise avec watts et watts/m², suffit de passer mentalement à lumens et lux, respectivement. lumens pour la puissance émise par la source puis filtrée, lux pour avoir une idée de ce que reçoit une surface perpendiculaire à la direction de la source et placée à l'endroit considéré.
[Personnellement, je n'ai vraiment compris les unités d'éclairage que quand j'ai arrêté de suivre les présentations usuelles, qui suivent les définitions du SI, et consistant à partir de la candela. Plus facile--pour moi--de partir de la correspondance entre lumens et watts, et de comprendre lux comme correspondant à watt/m² et candela correspondant à watt/stéradian]
Dernière modification par Amanuensis ; 23/11/2014 à 05h52.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Bonjour Amanuensis, merci pour ta longue et instructive explication.
Cependant:
J'ai encore du mal à comprendre le rapport entre les différentes unités.
Par exemple dans ton commentaire #15, tu dis
Alors 1357 ou 176 w/m²?
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Je voudrais comparer maintenant l'intensité lumineuse que perçoit notre oeil entre le flash des satellites Iridium et une autre source lumineuse. (ça se complique!)
Le satellite est à 790 km de la Terre et son antenne reflétant le soleil (et non pas les panneaux solaires) mesure 1,86 x 0.86 m.
Comme elle est très réfléchissante, on peut considérer qu'elle a un albédo proche de 0,98.
Comment je dois calculer la quantité de lumière qui arrive sur l'antenne?
Je ne vais pas utiliser la part de la coquille de la lumière solaire arrivant sur l'antenne.
Je suppose qu'il faudrait utiliser les candelas, mais là je bloque.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Bonjour,
Ton calcul est un peu difficile
1) si ton antenne qui reflette la lumière la diffuse totalement au minmun dans 2PI stéradian
2) Ton réflecteur focalise au mieux la lumière vers ton regard
Le calcul est different et dans le 2° cas la perte de luminosité est du à la diffraction
La puissance revue par ton miroir est les 1300 W/m2
En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
Bonjour
176W/m² correspondrait à un flux de 120 000 lux si le soleil n’émettait qu'une lumière verte correspondant au maximum de sensibilité de l’œil. Pour les autres longueur d'ondes le rapport de 683 lux pour 1W est différent.
On peut simplement prendre la magnitude apparente du flash, qui est de -9 dans de bonnes conditions, celle du soleil étant de -26.7.Je voudrais comparer maintenant l'intensité lumineuse que perçoit notre oeil entre le flash des satellites Iridium et une autre source lumineuse. (ça se complique!)
Le satellite est à 790 km de la Terre et son antenne reflétant le soleil (et non pas les panneaux solaires) mesure 1,86 x 0.86 m.
Comme elle est très réfléchissante, on peut considérer qu'elle a un albédo proche de 0,98.
Comment je dois calculer la quantité de lumière qui arrive sur l'antenne?
Je ne vais pas utiliser la part de la coquille de la lumière solaire arrivant sur l'antenne.
Je suppose qu'il faudrait utiliser les candelas, mais là je bloque.
Tu as la formule ici : http://fr.wikipedia.org/wiki/Magnitu...ion_analytique
Bonjour,
Je dirais en première approximation, en considérant que l'antenne est normale au rayonnement solaire, qu'elle reçoit une puissance de l'ordre de 1360 x 1,86 x 0,86 = 2175 W (on peut prendre la constante solaire, le satellite se trouvant dans la banlieue terrestre).
D'après les données trouvées sur le net, cette puissance se trouve concentrée au sol sur 10 km de diamètre. En moulinant tout ça, on trouve une puissance surfacique d'environ 2,8 x 10^-5 W/m2.
Dans le cas des flash iridium, on préfère en astronomie estimer leur éclat par la valeur de leur magnitude apparente parce qu'on peut la comparer avec les magnitudes apparentes connues des planètes et des étoiles. Comme ce sont des objets ponctuels (ou quasi ponctuels) les comparaisons visuelles sont beaucoup plus faciles. L'échelle des magnitudes est très grande. La magnitude apparente du soleil est de -26,7, celle de la pleine Lune est de -12, celle de Vénus est de -3,6, celle de l'étoile Véga est de 0, celle d'Antarès est de 1. Plus la magnitude est grande et plus l'éclat est faible. La magnitude apparente d'un flash iridium peut atteindre -8, voire moins, ce qui est très brillant. Si on compare à Vénus, c'est presque 60 fois plus brillant. La relation est la suivante : m1 - m2 = 2,5 Log (E2 / E1) avec m1 = magnitude apparente de l'objet 1 ; m2 = magnitude apparente de l'objet 2 ; E1 et E2 = flux lumineux des objets. On peut aussi prendre les puissances surfaciques en W/m2.
Si on prend E1 la puissance surfacique du flash iridium calculée ci-dessus E1 = 2,8 x 10^-5 W/m2 ; m2 = -26,7 pour le Soleil ; E2 = 1360 W/m2
Alors m1 = 2,5 Log (1360/2,8x10^-5) - 26,7 = - 7,5 ce qui correspond à l'ordre de grandeur de la magnitude d'un flash iridium.
Si on compare avec la planète Vénus : Log (E2/E1) = (-3,6 - - 7,5) / 2,5 = 1,56 soit E2/E1 = 36,3 l'éclat apparent de ce flash iridium est 36 fois plus brillant que celui de la planète Vénus. Et, pour en avoir vu plus d'un, je confirme que ça peut être très brillant.
Si l'antenne était normale au rayonnement on ne pourrait pas voir le flash. L'angle est plutôt proche de 45° ou plus. Le flash est facilement visible jusqu'à une centaine de km du maximum qui se déplace le long d'une ligne nord-sud, donc le spot fait au moins 200km de diamètre, mais l'intensité le long du diamètre est une gaussienne.
Dernière modification par Boumako ; 23/11/2014 à 14h12.
