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mesure de la distance terre-lune et lumière
bonsoir,
c'est du lourd que je vais vous demander de m'expliquer lol
sur la lune on a deux réflecteurs français qui se compose de 14 miroirs d'nviron 106 mm de côté.
le laser monochromatique utilisé par l'observatoir envoir 10 pulsions par seconde en direction de la lune. La mesure de la durée qui 'écoule entre l'émission et la reception du signal après un aller-retour permet de déterminer la distance terre lune. La durée varie de 2,3s à 2,8s.
La lumière recu par l'observatoire est faible . ceci est du au fait que le laser émis sur terre présente une ouverture angulaire de 0,64 seconde d'arc. on obtient donc sur la Lune une tache de diamètre D largement supérieur au réflecteur. De plus il faut tenir compte du phénomène de diffraction. on considère donc que le réflecteur se comporte comme une ouverture de largeur a= 106mm.
allons-y petit à petit :
1° calculer un encadrement de la distance Terre-lune à partir des données de l'énoncé. comparer avec la valeur habituelle Dtl= 3,844.10^8 mètres.
pour mon encadrement j'ai 2,3 et 2,8 sec pour un aller retour et je connais la vitesse de la lumière dans le vide mais quelque chose me dérange : on me dit que c'est une lumière monochromatique donc je ne peux pas utiliser la lumière blanche alors comment je fais pour trouver la vitesse de cette lumière ???
merci de me répondre au plus vite (il y a plein d'autres questions)
a moins que je ne dois calculer la longueur d'onde grâce à l'angle et a mais je ne sais pas quelle est la valeur de l'angle en degré mais pour la vitesse je suis un peu perdu
bon en fait je crois que je me casse la tête pour pas grand chose : je vais prendre v=3x10^8 m
donc je vous pose mon deuxième problème
2°a : calculer la diamètre D de la tache sur la lune. on prendra pour simplifier Dtl=3,8x10^8 m
b : on suppose que l'énergie lumineuse E0émise est régulièrement répartie sur la surface de cette tache. calculer la fraction d'énergie lumineuse E0 arrivant sur les réflecteur.
avec les différente formules je peux avoir : L=2Dtlx
avec L=D/2 donc D=Dtlx en prenant l'angle angulaire.
j'aimerai savoir si j'ai raison et que quelqu'un m'aide à convertir l'angle
pour la b je suis perdu complètement
merci de m'aider
bon en fait je crois que je me casse la tête pour pas grand chose : je vais prendre v=3x10^8 m
donc je vous pose mon deuxième problème
2°a : calculer la diamètre D de la tache sur la lune. on prendra pour simplifier Dtl=3,8x10^8 m
b : on suppose que l'énergie lumineuse E0émise est régulièrement répartie sur la surface de cette tache. calculer la fraction d'énergie lumineuse E0 arrivant sur les réflecteur.
avec les différente formules je peux avoir : L=2Dtlx avec L=D/2 donc D=4Dtlx en prenant l'angle angulaire.
j'aimerai savoir si j'ai raison et que quelqu'un m'aide à convertir l'angle en radian
pour la b je suis perdu complètement
merci de m'aider
au cas où quelqu'un me repondrait voila les autres questions:
3, le laser YAG utilisé émet une onde electromagnétique dont la longueur d'onde dans le vide vaut 1,064 µm. qualifier cette radiation lumineuse: est-elle situé dans le visible, les uv ou i.r ?
si je me souvien bien µm est inférieur au nm donc ce serait des uv.(confirmation svp)
4, en fait, la radiation issue du laser est traitée par un doubleur de fréquence avant d'être émise par la lune. calculer la longueur d'onde dans le vide 
0 du faisceau arrivant sur la lune. Qualifier cette radiation lumineuse.
5, calculer l'ecart angulaire correspondant à la tache centrale de diffraction émise par un réflecteur, en admettant que celle ci est un cône, et en utilisant la relation obtenue pour une fente fine.
6, calculerle diamètre de la tache centrale de diffraction sur Terre.
7, on admet que l'intensité lumineuse diffractée est régulièrement répartie sur la surface de la tache. calculer l'énergie lumineuse pénètrant dans le télescope de mesure, sachant que la lentille d'entrée de ce dernier a un rayon égal à 0,75 m.
8, en déduire la fraction de lénergie lmineuse E0 émise qui est effectivement recueillie par le télescope.
merci de me répondre le plus vite possible car vous pouvez le voir j'ai pas fini
3, le laser YAG utilisé émet une onde electromagnétique dont la longueur d'onde dans le vide vaut 1,064 µm. qualifier cette radiation lumineuse: est-elle situé dans le visible, les uv ou i.r ?
si je me souvien bien µm est supérieur au nm donc ce serait des i.r.(confirmation svp)
4, en fait, la radiation issue du laser est traitée par un doubleur de fréquence avant d'être émise par la lune. calculer la longueur d'onde0 dans le vide 0 du faisceau arrivant sur la lune. Qualifier cette radiation lumineuse: si j'ai bien compris c'est = v/2f donc cette fois la radiation est visible.(confirmation svp)
5, calculer l'ecart angulaire correspondant à la tache centrale de diffraction émise par un réflecteur, en admettant que celle ci est un cône, et en utilisant la relation obtenue pour une fente fine.
6, calculerle diamètre de la tache centrale de diffraction sur Terre.
7, on admet que l'intensité lumineuse diffractée est régulièrement répartie sur la surface de la tache. calculer l'énergie lumineuse pénètrant dans le télescope de mesure, sachant que la lentille d'entrée de ce dernier a un rayon égal à 0,75 m.
8, en déduire la fraction de lénergie lmineuse E0 émise qui est effectivement recueillie par le télescope.
merci de me répondre le plus vite possible car vous pouvez le voir j'ai pas fini
j'ai quelques idées :
5: =/a x2 car mon cour ne me donne qu'une formule pour la demi largeur angulaire
6: D'= x2Dtl
après je sais pas
merci de m'aider
Je cite :
" on me dit que c'est une lumière monochromatique donc je ne peux pas utiliser la lumière blanche alors comment je fais pour trouver la vitesse de cette lumière ???"
Il faut bien comprendre le cours donc l'expérience.
Les ondes lumineuses se propagent avec une célérité constante.
Cette célérité dépend du milieu de propagation mais ne dépend pas de la longueur d'onde
"ouverture angulaire de 0,64 seconde d'arc"
soit =0,64 seconde d'arc
tan(/2)= D/2 * Dtl
approximation des petits angles =D*Dtl
conversion 
rad = 180*60*60 seconde d'arc
= 0.64 /(180*60*60)
b : on suppose que l'énergie lumineuse E0émise est régulièrement répartie sur la surface de cette tache. calculer la fraction d'énergie lumineuse E0 arrivant sur les réflecteur
L'énergie lumineuse émise E0 se répartit sur une sphère de rayon Dtl donc de surface
A=4(Dtl)^2
energie reçue sur la tache Et:
E0-->A
Et--> (D/2)^2
d'où Et
energie reçue sur les réflecteurs :
le réflecteur ne reçoit qu'une partie de Et
merci de m'avoir répondu
j'ai quelques questions
comment peut-on affirmer que l'énergie se répartie sur une spère ?
je trouve que le diamètre de la tache est super petit
comment trouve tu Et= (D/2)² ?
merci
1 est-ce un sujet de bac?
2 comment peut-on affirmer que l'énergie se répartie sur une spère ?
le milieu est isotrope
signifie une invariance des propriétés du milieu en fonction de la direction de propagation du rayon lumineux. Dire que les propriétés du milieu ne changent pas selon la direction revient à dire que le rayon lumineux ne serait pas dévié, ni ralenti par un changement d'indice de réfraction, ni divisé en un spectre (si l'onde lumineuse est polychromatique) quelle que soit la direction de propagation du rayon lumineux.
3 comment trouves tu Et= (D/2)² ?
surface d'un cercle
1oui il s'agit d'un sujet de bac tiré de mon livre de terminale
2ton explication est un peu compliquée lol
3je ne vois toujours pas pourquoi il n'y a pas un 4 dans la formule
est-ce normal de trouver un diamètre de la tache si petit ? en picomètre !!!
2 même propriété dans toutes les directions de l'espace donc répartition uniforme de l'énergie sur la surface de la sphère de rayon distance de l'origine au point de mesure (attention c'est un grand classique)
3 rappel aire du cercle r^2
aire de la sphère 4r^2
3 ok autant pour moi
par contre tu m'as toujours pas dit si le fait de trouver un diamètre en picomètre était normal. en même temps l'ouverture angulaire est extrêmement petite mais bon j'aimerai avoir une confirmation écrite.
peux tu maintenant me dire si je suis sur la bonne voie pour les question 3 à 6 ?
merci
1 Je cite
sur la lune on a deux réflecteurs français qui se compose de 14 miroirs d'nviron 106 mm de côté.
De plus il faut tenir compte du phénomène de diffraction. on considère donc que le réflecteur se comporte comme une ouverture de largeur a= 106mm.
b : on suppose que l'énergie lumineuse E0émise est régulièrement répartie sur la surface de cette tache. calculer la fraction d'énergie lumineuse E0 arrivant sur les réflecteur
Pour moi c'est pas clair
On connait l'aire de la tache circulaire quid de l'aire des réflecteurs ?
2 Le problème m'intéresse, mais je suis très chargé
on connait Et et on peut facilement calculer l'aire d'un reflecteur. après je pense qu'il faut exprimer en pourcentage la fraction d'énergie.
si t'as pas le temps tant pis
merci pour le début en tout cas
Il y a une faute de frappe dans tan(/2)= D/2 * Dtl
approximation des petits angles =D*Dtl
il faut lire
tan(/2)= D/2 / Dtl
approximation des petits angles =D/Dtl
3, le laser YAG utilisé émet une onde electromagnétique dont la longueur d'onde dans le vide vaut 1,064 µm. qualifier cette radiation lumineuse: est-elle situé dans le visible, les uv ou i.r ?
si je me souvien bien µm est (inférieur ???) au nm donc ce serait des uv.(confirmation svp)
non, il faut un calcul
cours :UV<400 nm IR>800 nm
1
m = 10^3 nm
donc IR
4,OK
sur la lune on a deux réflecteurs français qui se compose de 14 miroirs d'nviron 106 mm de côté.
on connait Et et on peut facilement calculer l'aire d'un reflecteur.
peut-être doit-on supposer qu'il s'agit de carrés pour pouvoir calculer l'aire
sachant qu'on me donne qu'une dimension ça s'impose enfin je pense parce que sinon on m'aurait donné quelque chose d'autre non ?
sur la lune on a deux réflecteurs français qui se compose de 14 miroirs d'environ 106 mm de côté.
comment se répartissent les 14 miroirs entre les deux réflecteurs?
J'ai déjà trouvé des erreurs dans les sujets de bac reproduits dans des cours.
Il faudrait mettre la main sur le sujet (et le corrigé)via le net
le problème c'est que c'est pas à proprement perler un sujet qui est déjà tombé.
il est classé dans la catégorie des exo "spécial bac"
j'ai déjà essayé de trouver l'exo sur le net mais j'ai pas réussi
pour ma part ces miroirs ont la forme d'un carré et sont "regroupé" en un seul. puis meme s'ils sont séparé on me demande je pense d'exprimer en pourcentage la fraction d'énergie donc comme cette dernière est également répartie la disposition ne devrait pas poser problème.
de plus il me dise de trouver cette fraction que pour un reflecteur donc sachant que c'est un exo tiré d'un manuel je dirai 14 miroirs chacun, ca me parait logique
le chacun est implicite : la phrase au mot près est :
les deux systèmes reflecteurs français se composent de 14 miroirs, d'environ 106mm de long
moi je ferai 14x106² que je convertirai en m puis un produit en croix pour trouver le pourcentage de Et capté par le reflecteur
pour la question 2b pourquoi dit-on que Eo s'étend sur une spère alors qu'il suffirait de dire que l'energie arrive sur une surface de la tache = (D/2)² tandis que le reflecteur = 14x(106x10^-3)².
ensuite on dirai que l'énergie recue par le reflecteur = surface du reflecteur/surface tâche
parce que cette histoire de sphère on l'a pas vu du tout et la on a fini le chapitre donc c'est pas logique par rapport à ce que je fais en cours.
quelqu'un pourrait me dire comment faire la 7 aussi ?
il doit bien y avoir plus d'une personne qui s'interessent à la physique
svp aidez moi à éclaircir les choses
1 pour la question 2b pourquoi dit-on que Eo s'étend sur une spère alors qu'il suffirait de dire que l'energie arrive sur une surface de la tache = (D/2)² tandis que le reflecteur = 14x(106x10^-3)².
ensuite on dirai que l'énergie recue par le reflecteur = surface du reflecteur/surface tâche
parce que cette histoire de sphère on l'a pas vu du tout et la on a fini le chapitre donc c'est pas logique par rapport à ce que je fais en cours.
cette remarque est pertinente je vais travailler le sujet
2 Si le prof donne un corrigé merci de mettre un mot sur le forum pour aller au bout des choses
ok je mettrai ce qu'il fallait faire.
pour cette question j'ai fais abstraction de la sphère comme je l'ai dit lors du post précédent parce que si je fais intervenir quelque chose que j'ai pas vu ça paraitrait un peu bizarre.
pour les questions 7 et 8 j'ai utilisé le même raisonnement
après on verra...
1 Vous aviez raison
J'ai confondu l'emission par une source ponctuelle ( par exemple le soleil !!!) avec celle d'un faisceau directif comme un laser
2 je vous envoie quelques sites internet sur le sujet
3 Je vais creuser l'ensemble de ce problème car je compte l'utiliser pour un élève en terminale S
voilà les sites
annoncéshttp://www.oamp.fr/infoglueDeliverLive/digitalAssets/2027_terre-Lune.pps#283,1,Distance Terre-Lune Taille de la Lune
http://perso.orange.fr/physique.chimie/TS_Physique/Physique_2_EVOLUTION_TEMPORELLE_DES_SYSTEMES.htm
http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/XML/db/planetterre/metadata/LOMrayon_sphere.xml
bonjour j'ai moi aussi le même exercice à traiter, une question me pose problème pour la prémière question il est stipulé qu'il faut utiliser uniquement les données de l'énoncé. Or vous utlisez la vitesse de la lumiére qui n'est pas donné, donc ma question est peut on utiliser la vitesse de la lumière pour répondre à cette question.
"ouverture angulaire de 0,64 seconde d'arc"
soit =0,64 seconde d'arc
tan(/2)= D/2 / Dtl
approximation des petits angles =D/Dtl
conversion rad = 180*60*60 seconde d'arc
= 0.64 /(180*60*60)
on n'utilise pas la vitesse de la lumière pour calculer Dtl
voila perso pour calculer l'encadrement de la distance
j'ai utiliser la v de la lumiére c a dire 3.10
8 se qui m'a donner kelke chose de logique c a dire que la distance est comprise entre 3,4*108 et 4,2*108 se qui correspond bien
merci
je trouve les mêmes valeurs pour l'encadrement
Mais pour la question 7 je ne vois pas comment faire pour donner la valeur de l'energie lumineuse pénétrant dans le telescope.
j'ai calculer l'aire mais ce n'est pas l'energie
je pense que l'on doit reprendre la question 2 b qui porte sur l'energie. La fraction reflectée permettrait d'optenir l'energie car elle est régulièrement répartie.
Pour ceux qui attendait ce qui fallait faire :
un miroir = un réflecteur; en prenant cette donnée et ce que j'ai fait au dessus c'est bon
Je n'ai pas vraiment compris ta question, désolé.
La vitesse, tu le sais, se déplace à 300 000 km.s-1. Une lumière monochromatique se déplace aussi vite qu'une polychromatique. Ce qui doit faire la différence, c'est que la lumière se perd un peu, et donc, elle n'est pas réflétée dans sa totalité. Tout comme elle doit traverser une couche d'O3 assez importante qui varie selon les endroits, la lumière se déplace plus vite dans le vide que lorsqu'elle doit traverser une couche de gaz qui pourrait ralentir très très peu son mouvement. Aussi, la lune est à certains moments plus proche de la Terre car son orbite n'est pas parfait (voir "pourquoi la lune ne tombe-t-elle pas sur la Terre?").
Si je ne répond pas à ta question, excuse-moi.
Je n'ai pas vraiment compris ta question, désolé.
La vitesse, tu le sais, se déplace à 300 000 km.s-1. Une lumière monochromatique se déplace aussi vite qu'une polychromatique. Ce qui doit faire la différence, c'est que la lumière se perd un peu, et donc, elle n'est pas réflétée dans sa totalité. Tout comme elle doit traverser une couche d'O3 assez importante qui varie selon les endroits, la lumière se déplace plus vite dans le vide que lorsqu'elle doit traverser une couche de gaz qui pourrait ralentir très très peu son mouvement. Aussi, la lune est à certains moments plus proche de la Terre car son orbite n'est pas parfait (voir "pourquoi la lune ne tombe-t-elle pas sur la Terre?").
Si je ne répond pas à ta question, excuse-moi.
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