Exercice sur le Laser

[gaspard69]

Bonjour,

J'ai cet exercice sur le laser , si vous pouviez m'aider


On lit, sur un catalogue de matériel scientifique, les données suivantes concernant un laser:
● laser hélium-néon (He-Ne): 0,5 mW
● conçu spécialement pour les besoins de l'enseignement.
● puissance de 0,5 mW sécurisante
● diamètre du faisceau: 0,9 mm
● longueur d'onde: 632,8 nm
● consommation: 22 W
● divergence du faisceau: 1,0 mrad (angle total)
● alimentation secteur: 220 V
● dimensions: 67 x 88 x 376 mm
● masse: 1,8 kg
1- Quelle est la couleur de la lumière émise par ce laser ? Justifiez la réponse.
2- Calculez la fréquence et la période de la radiation lumineuse émise.
3- Deux valeurs de puissance interviennent dans la notice: 0,5 mW et 22 W. Quels sont les deux types de
puissance cités ? Comparez les deux valeurs et calculez le rendement du laser. Pourquoi le fabricant
qualifie-t-il la puissance de 0,5 mW de « sécurisante »?
4- Calculez le diamètre de la tache lumineuse produite par le laser sur:
- le mur de la salle situé à 8,0 m;
- la façade d'un immeuble à 100 m;
- la surface de la Lune si le faisceau pouvait l'atteindre (distance entre les surfaces terrestre et
lunaire: 3,8*108 m).

Avec mes remerciements pour votre aide
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[mach3]

Bonjour,

Un peu de lecture

mach3, pour la modération

[gaspard69]

merci j avais commencé

[gts2]

AN à l'envers : f=c/lambda et il y a un 10³ passé aux oubliettes (le km ?)

[A voir en vidéo sur Futura]

[XK150]

Et où est l'unité du résultat ?

[gaspard69]

Meci,

lambda = C / f où f = c / lambda f en hertz .... avec c = 3 * (10 puissance 8) m/s et lambda = 632,8 * (10 puissance - 9) m

f = 3 * (10 puissance 8) / (632,8 * 10 puissance - 9) = 3 / 0,6328 * (10 puissance 14 ) hertz

f = 4,74 * (10 puissance 14) hertz

[gts2]

C'est correct.

Deux remarques 10¹⁴ Hz est facile à taper (bouton X²) (Si nécessaire cliquer sur "aller en mode avancé"), et Hz ne demande que deux lettres.

[gaspard69]

merci et merci pour les conseils

En ce qui concerne la question 3 sur les puissances je ne vois pas bien quelle est cette puissance sécurisante ? est ce parce que elle est inférieure a 1mW et celle de consommation 22W comment sont elles calculées les comparer une a 1/2 Watt et l'autre 22W soit 44 fois plus grande !

[gts2]

C'est un problème de sécurité oculaire. On distingue plusieurs classes :

Classe 1 : La puissance de sortie ne peut pas entraîner de lésions oculaires.
Classe 2 : La puissance de sortie est inférieure à 1mW. En cas d'exposition, le réflexe naturel de cligner des yeux et de détourner la tête suffit à protéger du risque de lésion.

Le 0,5 mW est la puissance du faisceau lumineux ; le 22W la puissance électrique consommée.

Et le 44 fois plus grande conduit à "Comparez les deux valeurs et calculez le rendement du laser."

[gaspard69]

Merci de ces explications

ce qui m inquiete c est au sujet du rendement ce 44 fois plus grand ce n'est pas le rendement 0,5/22 ??? un chiffre faible
on est habitué avec des rendements entre 0,6 0,8 pas avec 1/44 0,0227

[obi76]

Bonjour,

ce n'est pas 0.5 / 22.

dans votre exo on parle de 0.5 mW et de 22W (soit un rendement 1000 fois plus faible). En réalité je pense que c'est moins de 22W la consommation d'une diode laser de cette puissance, mais le rendement d'une diode laser est ridicule quand même...

[gaspard69]

merci,

oui bien sûr ! Rendement 0,005 watts / 22 wats

[gaspard69]

Bonsoir,

question 3 Calcul du diamètre D2 de la tache lumineuse produite sur
le mur de la salle situé à L = 8,0 m

diamètre du faisceau D1 = 0,9 mm ou 0,0009 m

angle de divergence du faisceau Alpha = 1,0 mrad ou 0,001 rad

tg ( Alpha / 2 ) = ( D2 - D1 ) / ( 2 L )

Alpha étant très petit la tg ( Alpha / 2 ) = ( Alpha / 2 )

( Alpha / 2 ) = ( D2 - D1 ) / ( 2 L )

Alpha = ( D2 - D1 ) / L

D2 = Alpha * L + D1

D2 [/B]= 0,001 * 8 + 0,0009 = 0,0089 m

[gaspard69]

Bonsoir et merci a tous