Puissance rayonnante

[Gohan.]

Bonsoir, je faisais un exercice sur les effets photoélectriques mais je doute un peu de ma réponse par à une question:
La cathode d'une cellule photo-émissive au césium a une surface utile s=0,5 cm². Elle reçoit la lumière d'une source placée à une distance D=1 m qui rayonne de façon uniforme dans toutes les directions de l'espace une puissance P=2 W. Calculer la puissance rayonnante p reçue par la cellule.

N'ayant jamais fait d'exercice où l'on me par de puissance rayonnante, j'ai fait quelques recherches et j'ai vu que la puissance reçue était donné par l'expression: p = P/(4π.D²) × s
N.B: l'expression P/(4π.D²) représente la puissance reçu par m² c'est ça que j'ai vu sur le net.
Ca donne finalement p=2,5.10⁻⁶ W. (Est-ce bon?)
Et aussi je voulais savoir si cette formule est valable dans tous les cas comme pour calculer la puissance par une cellule par radiographie?
Merci d'avance
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[invite814a7e57]

Bonjour,

Je te conseille de lire des cours de " rayonnement " où on définit les différentes notions de luminance, intensité lumineuse etc...
Première chose que tu dois calculer c'est l'intensité énergétique émise :



On ne te précise pas dans l'exercice si la surface de réception est inclinée, je suppose donc que ce n'est pas le cas

Le flux reçu est défini par :

avec dw : l'angle solide qui est définie par cette formule : avec l'angle entre le rayon incident et la normal a la surface et j'ai supposé comme dit ci dessus que ta surface était perpendiculaire au rayon incident



Donc : Donc ta formule était bien juste

[Gohan.]

Bonjour, je voulais savoir maintenant comment pourrez t-on calculer la puissance reçu dans le cas où la distance D n'était pas donnée comme dans l'exemple suivant:
Une source monochromatique S émet dans toutes les directions de l'espace une puissance totale P=2,5 W. Elle éclaire la cathode au césium d'une cellule photoélectrique.
La cathode est assimilable à une portion de sphère de rayon R=1 m et de centre S. La surface vaut s=1,57 cm².

J'ai pu entre tant lire quelques cours sur le rayonnement que je comprends à peine (c'est de niveau sup alors que moi je suis toujours au lycée). Mais voilà ce que j'ai essayé:
On dit que l'angle solide est le rapport de la surface interceptée sur une sphère sur le carré du rayon de la sphère donc
dw = [dS.cos(θ)] / R²
Ainsi dφ = [I.dS.cos(0)] / R²
Donc φ = (P.S) / (4π.R²)
Application numérique φ = 3.10⁻⁵W.
Encore une autre question comment allait-on calculer cette puissance si la cathode n'était pas sphèrique?
Merci

[invite814a7e57]

Bonjour, je voulais savoir maintenant comment pourrez t-on calculer la puissance reçu dans le cas où la distance D n'était pas donnée comme dans l'exemple suivant:
Une source monochromatique S émet dans toutes les directions de l'espace une puissance totale P=2,5 W. Elle éclaire la cathode au césium d'une cellule photoélectrique.
La cathode est assimilable à une portion de sphère de rayon R=1 m et de centre S. La surface vaut s=1,57 cm².

J'ai pu entre tant lire quelques cours sur le rayonnement que je comprends à peine (c'est de niveau sup alors que moi je suis toujours au lycée). Mais voilà ce que j'ai essayé:
On dit que l'angle solide est le rapport de la surface interceptée sur une sphère sur le carré du rayon de la sphère donc
dw = [dS.cos(θ)] / R²
Ainsi dφ = [I.dS.cos(0)] / R²
Donc φ = (P.S) / (4π.R²)
Application numérique φ = 3.10⁻⁵W.
Encore une autre question comment allait-on calculer cette puissance si la cathode n'était pas sphèrique?
Merci

Impossible, imagine ta source isotrope comme étant ta lampe de plafond, la puissance reçu dépend forcément de la distance à laquelle tu te trouve de la lampe.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gohan.]

Ok je dirai donc que c'est l'exercice qui manque de données.
Merci beaucoup, vous m'avez bien aidé.