Résolution de problème Terre
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Résolution de problème Terre



  1. #1
    invite78165009

    Résolution de problème Terre


    ------

    Bonjour,

    J'ai trouvé un exercice sur internet que je n'arrive pas à faire. Il s'agit d'une résolution de problème. Voici l'énoncé :

    Nom : IMG_8574.jpg
Affichages : 126
Taille : 410,0 Ko.

    Pourriez- vous me donner un début de piste car je ne vois pas comment commencer ...

    Merci d'avance bonne soirée
    Tom.

    -----

  2. #2
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Résolution de problème Terre

    Bonjour,

    Les règles por obtenir de l'aide sont indiquées ici : https://forums.futura-sciences.com/p...ces-forum.html

    albanxiii, pour la modération.
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  3. #3
    XK150

    Re : Résolution de problème Terre

    Salut ,
    Je fais au plus simple , sans garantie , mais cela me paraît correct , à discuter :

    Quelle est l'énergie d'un photon de 532 nm ?
    Combien en faut il pour avoir une impulsion de 0.3 J ?

    Comme tout ceux qui partent semblent arriver sur le réflecteur lunaire ( les pertes concernent les réfléchis ) , l'exercice est terminé .

  4. #4
    invite78165009

    Re : Résolution de problème Terre

    J’y ai pas mal réfléchi !
    J’ai tout d’abord pensé à utiliser la formule sin(theta) = lambda / a.
    Mais je ne vois pas quoi faire apres, je pense que je dois chercher la surface que le rayon va toucher ?

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite78165009

    Re : Résolution de problème Terre

    Bonjour,
    Merci pour ta réponse.

    E = hv/lambda

    Soit E = (6.63E-34*3.00E8)/535E-9 = 3.71E-19J

    Donc 0.3 / 3.71E-19 = 8.07E17 photons

    Mais on n’utilse Pas trop les autres informations du texte .. :/

  7. #6
    XK150

    Re : Résolution de problème Terre

    Re ,
    Oui , on présente un système complet et la question est cachée au milieu : ce genre de présentation n'est pas rare ...

  8. #7
    mach3
    Modérateur

    Re : Résolution de problème Terre

    Citation Envoyé par XK150 Voir le message
    Salut ,
    Je fais au plus simple , sans garantie , mais cela me paraît correct , à discuter :

    Quelle est l'énergie d'un photon de 532 nm ?
    Combien en faut il pour avoir une impulsion de 0.3 J ?

    Comme tout ceux qui partent semblent arriver sur le réflecteur lunaire ( les pertes concernent les réfléchis ) , l'exercice est terminé .
    euh..., j'ai l'impression que c'est un peu plus compliqué que ça. Le laser s'étale, il n'y a qu'une petite fraction de l'impulsion qui frappe le réflecteur.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  9. #8
    phys4

    Re : Résolution de problème Terre

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    euh..., j'ai l'impression que c'est un peu plus compliqué que ça. Le laser s'étale, il n'y a qu'une petite fraction de l'impulsion qui frappe le réflecteur.
    Oui, mais l'exercice ne demande aucun calcul d'optique, le rapport (photons émis/photons reçus) est donné dans le texte, tous facteurs pris en compte !
    Comprendre c'est être capable de faire.

  10. #9
    XK150

    Re : Résolution de problème Terre

    Citation Envoyé par phys4 Voir le message
    Oui, mais l'exercice ne demande aucun calcul d'optique, le rapport (photons émis/photons reçus) est donné dans le texte, tous facteurs pris en compte !
    Oui , et encore pour les réfléchis seulement , ceux renvoyés par le réflecteur . On ne sait rien pour le trajet aller .

  11. #10
    mach3
    Modérateur

    Re : Résolution de problème Terre

    Citation Envoyé par phys4 Voir le message
    Oui, mais l'exercice ne demande aucun calcul d'optique, le rapport (photons émis/photons reçus) est donné dans le texte, tous facteurs pris en compte !
    la longueur d'onde et la largeur initiale du faisceau sont donnés, on peut sûrement s'en servir...

    https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Faisceau_gaussien

    Après je dis ça je dis rien, à part les lentilles minces, j'y connais rien en optique, mais je sais lire et j'ai fait quelques études.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  12. #11
    phys4

    Re : Résolution de problème Terre

    Citation Envoyé par XK150 Voir le message
    Oui , et encore pour les réfléchis seulement , ceux renvoyés par le réflecteur . On ne sait rien pour le trajet aller .
    Le facteur indiqué, au vu de sa grandeur, tient compte des deux trajets, sinon il ne serait pas aussi grand.
    C'est a peu près ce que l'on trouve dans les documentations sur le sujet :

    https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9flecteur_lunaire
    http://wwwrc.obs-azur.fr/cerga/laser...ne/instrum.htm

    La redondance d'information fait partie d'une meilleure pédagogie, pour que les étudiants apprennent à faire le tri des informations pertinentes : une bonne évolution à mon avis.
    Dernière modification par phys4 ; 05/12/2018 à 09h31.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  13. #12
    XK150

    Re : Résolution de problème Terre

    J'avais aussi vu celui-ci , qui traite bien la divergence : https://tmurphy.physics.ucsd.edu/apollo/basics.html

  14. #13
    invite78165009

    Re : Résolution de problème Terre

    Re bonjour,
    J’ai demandé à mon prof de physique si ce que j’avais fait était juste, et il m’a dit que je devais prendre en compte le phénomène de diffraction. De plus il m’a dit que tout le faisceau ne touche pas le capteur ... auriez-vous une piste car avec ce que j’ai dit plus haut, je n’avance pas.
    Merci d’avance

  15. #14
    invite78165009

    Re : Résolution de problème Terre

    Il m’a également dit que je devais vérifier les donnés du texte

  16. #15
    mach3
    Modérateur

    Re : Résolution de problème Terre

    Citation Envoyé par Dreamyy Voir le message
    auriez-vous une piste car avec ce que j’ai dit plus haut, je n’avance pas.
    Merci d’avance
    Avez-vous lu le lien dans le message 10?

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  17. #16
    phys4

    Re : Résolution de problème Terre

    Citation Envoyé par Dreamyy Voir le message
    Re bonjour,
    J’ai demandé à mon prof de physique si ce que j’avais fait était juste, et il m’a dit que je devais prendre en compte le phénomène de diffraction. De plus il m’a dit que tout le faisceau ne touche pas le capteur ... auriez-vous une piste car avec ce que j’ai dit plus haut, je n’avance pas.
    Merci d’avance
    C'est comme si il vous demandait de retrouver le coefficient indiqué :
    vous n'avez pas mis un énoncé complet, car avec les éléments que vous avez donné, il n'est pas possible de faire le calcul !
    Comprendre c'est être capable de faire.

  18. #17
    mach3
    Modérateur

    Re : Résolution de problème Terre

    Citation Envoyé par phys4 Voir le message
    C'est comme si il vous demandait de retrouver le coefficient indiqué :
    vous n'avez pas mis un énoncé complet, car avec les éléments que vous avez donné, il n'est pas possible de faire le calcul !
    on a le diamètre de sortie du laser, la longueur d'onde, qu'est-ce qui manque pour connaitre l'angle de divergence du faisceau?

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  19. #18
    invite78165009

    Re : Résolution de problème Terre

    Il y a bien tout l’énoncé : je n’ai rien coupé.

    Donc je dois prendre en compte le phénomène de diffraction.

    J’utilse La formule sin(theta) = lambda / a

    Avec a l’ouverture du faisceau

    ? Merci pour vos réponses ^^

  20. #19
    phys4

    Re : Résolution de problème Terre

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    on a le diamètre de sortie du laser, la longueur d'onde, qu'est-ce qui manque pour connaitre l'angle de divergence du faisceau?
    En effet, je n'avais pas vu que l'on demandait simplement le nombre de photons sur le panneau lunaire, j'avais compris le nombre de photons en retour, puisqu'il en est question dans le texte.

    En outre, dans l'expérience réelle, le laser n'est pas utilisé directement, mais à travers un télescope pour élargir le faisceau.
    Je suis trop déformé par ma connaissance de l'expérience.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  21. #20
    invite78165009

    Re : Résolution de problème Terre

    Bonjour, j’ai essayé de refaire l’exercice mais je vous avoue que je ne comprends pas pourquoi il faut prendre en compte le phenoneme de diffraction.
    Enfin c’est un laser et le diamètre du laser est très grand devant lambda.

    Pourriez-vous m’’aider Svp

  22. #21
    invite78165009

    Re : Résolution de problème Terre

    Pour moi ce que j’ai fais réponse #5 est suffisant non ? Enfin je sais pas trop p

  23. #22
    Black Jack 2

    Re : Résolution de problème Terre

    Bonjour,

    L'angle de divergence se calcule par : Theta = 1,22 * Lambda/d (avec d le diamètre du laser)

    Avec Lambda = 532.10^-9 m et d = 1,2.10^-2 m, on trouve theta = 5,4.10^-5 rad

    Avec la distance Terre lune L = 384000000 m (environ), la surface surface "éclairée" sur la lune est un cercle de diamètre : D = L*theta.

    Soit D = 20736 m

    Aire "éclairée" sur la lune : A = Pi.D²/4 = 3,38.10^-8 m²

    Si le récepteur sur la lune à une aire de 0,6 * 1 = 0,6 m² ... il reçoit donc 3,38.10^-8/0,6 = 5,6.10^8 fois moins de photons que ceux qui on été émis par le laser.

    Sauf que ...

    Il y a probablement un système optique entre la sortie du laser et le départ du faisceau vers la lune et qu'il y a aussi des "pertes" par réfraction quand le rayon traverse l'atmosph§re terrestre.

    Il n'y a rien dans l'énoncé qui permet de tenir compte de ces 2 derniers points.

    Par contre, on retrouve l'énoncé mais avec plus de détails sur ce lien : http://culturesciencesphysique.ens-l...terre-lune.xml

  24. #23
    Black Jack 2

    Re : Résolution de problème Terre

    Rebonjour,

    Distraction dans mon message précédent, lire :

    Aire "éclairée" sur la lune : A = Pi.D²/4 = 3,38.10^8 m²

    Si le récepteur sur la lune à une aire de 0,6 * 1 = 0,6 m² ... il reçoit donc 3,38.10^8/0,6 = 5,6.10^8 fois moins de photons que ceux qui on été émis par le laser.

  25. #24
    invite78165009

    Re : Résolution de problème Terre

    Merci pour ton aide Black Jack 2, j'avais le bon début mais pour la fin je bloquais un peu ^^
    Je te souhaite de bonnes fêtes et merci encore

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