Y a-t-il un délai de rélexion du laser d'un télémètre?

[EspritTordu]

Bonjour,

Un télémètre émet un rayon laser qui vient se réfléchir sur la cible dont on souhaite connaître la distance. La réflexion du laser renvoie le laser vers sa source. On mesure la distance en comptant le délai temporel entre l'impulsion émise et celle, d'énergie moindre, reçue. De ce délai de temps, on en déduit une distance.

Mais la réflexion du faisceau lumineux se fait-t-elle de manière spontanée ou non? Le délai mesuré contient-t-il une erreur de temps due à ce délai de réflexion propre à la cible mesurée en plus de la durée du trajet aller-retour de la lumière?


Merci d'avance
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[antek]

Jamais entendu parler de ce phénomène dans les radars et ça doit être pareil pour la lumière.

[Nicophil]

Bonjour,

A quoi pensez-vous ?

[EspritTordu]

Et bien si, comme nous le rappelle la finitude de la vitesse de la lumière, tout est limité, on peut physiquement et théoriquement penser que la réflexion n'est pas elle aussi spontanée conduisant à cela que le délai de temps compté par l'appareil de mesure (et en général par le concept de mesure) voit une erreur se glisser dans le temps du chemin de retour jugé à tort plus long qu'il n'est en réalité, non?

Que cela ne soit pas sensible en onde radar n'est peut-être surprenant : les mesures y sont de grande échelle, au minimum au mètre ; sans doute donc au moins la durée de réflexion, s'il elle existe, est trop courte pour qu'avec cette approche elle devienne pertinente? Serait-elle "à la vitesse de la lumière" et donc imperceptible?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

Et bien si, comme nous le rappelle la finitude de la vitesse de la lumière, tout est limité, on peut physiquement et théoriquement penser que la réflexion n'est pas elle aussi spontanée conduisant à cela que le délai de temps compté par l'appareil de mesure (et en général par le concept de mesure) voit une erreur se glisser dans le temps du chemin de retour jugé à tort plus long qu'il n'est en réalité, non?

Que cela ne soit pas sensible en onde radar n'est peut-être surprenant : les mesures y sont de grande échelle, au minimum au mètre ; sans doute donc au moins la durée de réflexion, s'il elle existe, est trop courte pour qu'avec cette approche elle devienne pertinente? Serait-elle "à la vitesse de la lumière" et donc imperceptible?

Il existe des dispositifs expérimentaux qui seraient sensibles à ce délai s'il était substantiel, ce sont les cavités optiques des interféromètres Virgo ou Ligo pour la détection des ondes gravitationnelles. Les faisceaux laser doivent effectuer une cinquantaine d'aller retour dans les cavité et sont réfléchis par les surface optique les plus parfaites qu'on sache produire ; la mesure du temps de parcours est réalisée aux limites extrêmes de la sensibilité expérimentale car le phénomène qu'on cherche à mesurer est vraiment minuscule (allongement des bras du dispositif d'une fraction de diamètre atomique au passage d'une onde gravitationnelle).

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Dans le cas de surfaces métalliques je peux répondre.
La réflexion est due à la réponse des électrons au champ électrique de l’onde. Cette oscillation crée l’onde réfléchie.
Alors cette réflexion dépend de la vitesse de réponse des électrons. Elle n’est pas instantanée.
Et elle est donnée par la « fréquence de plasma » des électrons dans le métal.
Elle dépend presque exclusivement de la densité d’électrons libres.
Pour les métaux ordinaires cette fréquence se trouve bien dans l’ultraviolet. Pour certains métaux elle se trouve dans l’UV proche, ce qui fait qu’ils laissent passer l’UV et réfléchissent le visible.

Dans le cas de diélectriques, je ne sais pas répondre.
Au revoir.

[EspritTordu]

Ainsi donc, on ne peut pas mesurer avec une précision théorique un objet quelconque avec cette méthode puisqu'on ne connait pas l'état en temps réel du matériau cible?

Pour les métaux ordinaires cette fréquence se trouve bien dans l’ultraviolet. Pour certains métaux elle se trouve dans l’UV proche, ce qui fait qu’ils laissent passer l’UV et réfléchissent le visible.

Après avoir lu https://fr.wikipedia.org/wiki/Fr%C3%A9quence_plasma, je ne comprends pas votre phrase malgré tout : est-ce à dire que le délai de réflexion dans le cas des métaux est de l'ordre de la période d'une onde UV?
A lire l'article, cela me fait penser que l'onde incidente n'est pas la même que l'onde réfléchie, elle, produit propre du plasma?
Est-ce que la durée de mesure ne conduit pas à augmenter la température du métal de réflexion comme celui d'un miroir, et par là même à modifier la durée de réflexion?

[invite6dffde4c]

Re.
On sait mesurer l’écart de position avec une précision de 0,01 nm.
https://fr.wikipedia.org/wiki/LISA_Pathfinder
A+