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Dm propriétés des ondes
Bonjour,
Voici le dm en question
L'énergie de chaque impulsion est 0.3J sa dure t=0,3us et le laser émet dans le vert. C'est la propagation du faisceau laser à travers le vide et sa perturbation par la turbulence atmosphérique qui causent les perte de rayonnement entre l'émission de l'impulsion laser et la réception du signal réfléchi. Bien que très directif, un faisceau laser n'est jamais strictement parallèle. Il admet un petit angle d'ouverture θ qui est dû au phénomène de diffraction et dont la valeur est inversement proportionnelle à la dimension transversale du faisceau. Dans le cas du laser utilisé ici, la longueur d'onde dans le vide est λ = 532 nm (laser YAG-Nd et doubleur de fréquence). Le diamètre du faisceau à la sortie du laser est d1=1,2 cm. Le faisceau laser passe par l'optique du télescope de diamètre d2=1,54m pour être dirigé vers la lune, ce qui élargit le faisceau laser et réduit son angle de divergence d'un facteur 5 environ. La prise en compte de l'effet de la turbulence, variable selon la qualité du ciel, détériore la cohérence et augmente la divergence d'un angle de l'ordre de 2 seconde d'arc. Les réflecteurs lunaires sont des panneaux composer D'une mosaïque d'éléments catadioptriques, De type « coin de cube » et sont équivalents à un miroir plan de diamètre l1=0,1m. Il est rappelé que h=6,62x10^-34 j.s et la seconde d'arc est 1/3600 de degré.
Évaluer pour chaque impulsion laser le nombre de photons qui sont recueillis au retour par le télescopée.
Pour cela, vous pourrez éventuellement :
-estimer le nombre de photons dans une impulsion laser au moment de son émission
-estimer le diamètre du faisceau laser au niveau de la lune
J'ai estimer le nb de photons dans une impulsion laser mais ensuite je suis bloquer je sais pas quoi faire
Merci d'avance
Hello
Il me semble qu'il te manque une donnée: la largeur angulaire du cône de diffraction.
Soit elle traine qlq part dans l'énoncé
Soit on te suggère d'utiliser l'approximation de Fraunhofer (2,44
/d)
Soit ... je lis mal l'énonce ou ne sais pas te proposer de raisonnement niveau Terminale
Bonjour,
Non je n'est pas l'ecart angulaire de diffraction fin je ne le voit pas sur mon énoncer. Les données que j'ai en plus sont un tableau des données de mesure de la durée mise par une impulsion laser pour parcourir le trajet aller retour de l'observatoire 0 au réflecteur R place sur la lune , un graphique relatif aux données du tableau ainsi que les dimensions du miroir 1x0,6 et que le rayon laser est reflechie
Hello
J'ai beau retourner le problème, je pense que la résolution de ton problème passe par l'utilisation de cette approximation de l'angle de diffraction... qui est au cours de Terminale.
Donc, on va appeler N0 le nombre de photon contenus dans une impulsion laser.
Du fait de la diffraction le rayon forme un cône de demi-angle 
et dont la section à la sortie du laser est un disque de rayon d1 = 1,2 cm
(cf schéma ci dessous)
L'approximation de Fraunhofer nous donne
Arrivé là l'énoncé te dit que:
- l'optique du télescope réduit son angle de divergence d'un facteur 5:
Donc à la sortie du télescope ne vaut plus que
- puis les conditions atmosphériques augmentent la divergence d'un angle de l'ordre de 2 seconde d'arc
Nous savons tous (après consultation de wikipédia si besoin) que 1arcsec = 4,85.10-6 rad
Donc en final l'angle de divergence (demi-angle du cône) vaut:
La surface couverte sur la Lune pas le faisceau laser est donc un disque de rayon
Donc le réflecteur que l'on assimile à un miroir plan de diamètre l1 = 0,1 m
va intercepter un nombre N1 de photons proportionnel au rapport des carrés des rayons
Soit
Bonjour,
Merci beaucoup , mais j'en ne comprend pas bien comment vous avez trouver 1,22 pour l'aproximation de fraunhofer
C'est là que je suis gêné pour te répondre et aurais aimé l'aide de l'énoncé. Si je te réponds que cela tient au profil énergétique gaussien des lasers, tu ne seras pas satisfait, mais d'un autre côté je ne sais pas le démontrer sans embarquer des outils mathématiques largement hors programme de la Terminale...
Je place un 
pour toute aide d'un sachant familier de la résolution de ce problème avec le bagage de Terminale.
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