Mesure coefficient de rélfexion avec photodiode

[Komana]

Bonjour,

Le coefficient de réfléxion d'une surface se calcule à partir des amplitudes du rayon incident et réfléchi: r = E1/E0.

Je dispose d'une photodiode, je peux donc mesurer l'intensité du courant produit par la lumière qui y pénètre (ici un laser).
J'imagine que l'intensité du courant mesuré est proportionnelle à l'intenisté lumineuse?

Si oui, on a I1 et I0. Mais on peut pas calculer r pour autant, à partir des intensités. Pourquoi?

Du coup c'est possible de faire des mesures de coefficient de réflexion avec une photodiode finalement?
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[Komana]

Je crois qu'il y a une histoire d'une perte d'information entre l'intensité et l'amplitude...

[Komana]

Personne n'a une petite idée?

[LPFR]

Bonjour.
En dehors des ondes radio, pour lesquelles on peut détecter l’amplitude, pour les fréquences élevées, comme la lumière, tous les capteurs (rétine, film, photodiode) détectent l’intensité (puissance surfacique). Mais on peut calculer le module de l’amplitude à partir de l’intensité.
Pour ce qui est de votre manip, le trouve que la photodiode se marie mal avec un laser. Car il faut non seulement que la diode « regarde » dans la bonne direction, mais qu’elle soit placée pile au bon endroit (avec le faisceau centré).
J’utiliserais une source étendue pour laquelle la position de la diode n’est pas critique
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Boumako]

Bonjour

Une photodiode n'a pas une réponse très facile à exploiter car le signal n'est pas linéaire, il est préférable d'utiliser un véritable capteur d'intensité lumineuse, comme un TSL 235R.
Comme le préconise LPFR il est préférable d'utiliser une source diffuse. Sur les brillancemètres la source est une simple petite ampoule à incandescence ; du moins sur ceux que j'ai utilisés, peut être qu'ils sont maintenant équipés de LED blanches.
Pour la calibrer on utilise une surface noire mat pour le zéro, et un miroir pour le 100%. La source et le capteur sont placés à un angle de 60° et 120° (face à face) par rapport à la surface.

[fabang]

Tu ne dis pas précisément si tu t'intéresses à la réflexion Lambertienne ou à la réflexion spéculaire.
Si ton laser pointe une cible, l'observateur verra une partie de la réflexion Lambertienne cas le plus courant et exceptionnellement la réflexion spéculaire s'il est bien placé, mais la différence entre les deux est absolument énorme.

[Komana]

Bonjour, merci pour les réponses.

LPFR
Re : Mesure coefficient de rélfexion avec photodiode

Bonjour.
En dehors des ondes radio, pour lesquelles on peut détecter l’amplitude, pour les fréquences élevées, comme la lumière, tous les capteurs (rétine, film, photodiode) détectent l’intensité (puissance surfacique). Mais on peut calculer le module de l’amplitude à partir de l’intensité.
Pour ce qui est de votre manip, le trouve que la photodiode se marie mal avec un laser. Car il faut non seulement que la diode « regarde » dans la bonne direction, mais qu’elle soit placée pile au bon endroit (avec le faisceau centré).
J’utiliserais une source étendue pour laquelle la position de la diode n’est pas critique
Au revoir.

Si je me souviens bien de mes cours d'optique: I = E² ... ?
Sinon, d'un point de vue pratique, j'ai pu réaliser des mesures avec le laser sans trop de soucis. Si j'utilise une simple ampoule à incandescence comme le préconise Boumako, faut-il focaliser la lumière sur les disques que je cherche à mesurer? Une lumière trop diffuse risque d'illuminer la photodiode aussi ! J'ai pu trouver aucun exemple de montage sur internet...

fabang
Re : Mesure coefficient de rélfexion avec photodiode

Tu ne dis pas précisément si tu t'intéresses à la réflexion Lambertienne ou à la réflexion spéculaire.
Si ton laser pointe une cible, l'observateur verra une partie de la réflexion Lambertienne cas le plus courant et exceptionnellement la réflexion spéculaire s'il est bien placé, mais la différence entre les deux est absolument énorme.

La surface sur la-quelle je cherche à faire les mesures ressemble à du verre, c'est donc de la réflexion Lambertienne? Sur de telle surface il ne doit pas y avoir de réflexion spéculaire non?

[Boumako]

Bonjour

Si j'utilise une simple ampoule à incandescence comme le préconise Boumako, faut-il focaliser la lumière sur les disques que je cherche à mesurer? Une lumière trop diffuse risque d'illuminer la photodiode aussi ! J'ai pu trouver aucun exemple de montage sur internet...

C'est pour cette raison que lampe et capteur sont disposés à 60°. Une paroi noir mat sépare les 2 afin d'éviter l'éclairement direct.

[Komana]

D'accord ! Par contre je me suis renseigné sur la réponse d'une photodiode et apparemment la réponse est linéaire en courant.

[LPFR]

D'accord ! Par contre je me suis renseigné sur la réponse d'une photodiode et apparemment la réponse est linéaire en courant.

Bonjour.
Oui. Bien sur.

Da votre cas c'est la réponse spéculaire qui vous intéresse.
Par contre il faut (éventuellement) tenir compte de la réflexion de la paroi de l'autre côté.
Au revoir.

[fabang]

Si la réflexion est effectuée sur du verre lisse et transparent à la longueur d'onde concernée, tu n'auras pratiquement pas de réflexion lambertienne, et essentiellement une réflexion spéculaire.

[Komana]

ok merci !

Y a t-il un moyen physique de supprimer la réflexion de la paroi de l'autre côté? (L'objet fait quelques mm d'épaisseur)

Ou bien suffit-il de diviser par deux l'intensité récupérée?

L'amplitude E et l'intensité I : E² = I est ce vrai dans ce cas? Du coup peut-on simplement calculer la réflectance? J'ai cru comprendre qu'il y a une perte d'information de phase entre l'intensité et l'amplitude...

[LPFR]

Re.
Pas de problèmes avec les phases avec des épaisseurs ordinaires des plaques.
Donc, il suffit de diviser l’intensité réfléchie par 2.
A+