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Laser médical

Posté par
Akimasa
05-04-13 à 11:34

Bonjour, je suis coincé sur un exercice et nécéssite votre aide. Merci de bien vouloir m'aider.


Voici l'énoncé :

En chirurgie, pour l'ablation des tumeurs, on utilise un laser à dioxyde de carbone de longueur d'onde Lambda = 10,6 micromètres (Soit 10,6 x10^-6 mètres)

a) Pour que le chirurgien puisse diriger correctement le faisceau sur la tumeur, on utilise un laser He-Ne auxiliaire de longueur d'onde Lambda = 632,8 nm.
Quelle est la couleur du faisceau?

J'ai trouvé rouge orangeâtre.

b) Justifier son utilisation.

J'ai dit que cela permettait au chirurgien d'accéder au domaine du visible.
Mais je ne sais vraiment pas comment répondre.

c) Le laser à dioxyde de carbone émet chaque seconde 2,7 x10^21 photons.
Calculer l'énergie transportée par un photon et en déduire la puissance du faisceau.

Je ne sais pas du tout à quelle unité attribuer cette donnée sur les photons.
Cela me bouleverse. J'ai plusieurs formules mais je ne sais pas laquelle utiliser ici.
Pour la puissance, je ne sais pas du tout.
Pourriez-vous m'aider?

Edit Coll: police des caractères

Posté par
Coll Moderateur
re : Laser médical 05-04-13 à 11:56

Bonjour,

Question a : oui

Question b : exact
tu peux ajouter que la longueur d'onde du laser à dioxyde de carbone ne correspond pas au domaine visible, d'où la nécessité d'être guidé par un faisceau visible.

Question c :
Quelle est l'unité de l'énergie ?
Quelle est l'énergie d'un photon dont on connaît la longueur d'onde (ou la fréquence) ?
Quelle est l'unité de la puissance ? Comment calcule-t-on une puissance quand on connaît l'énergie transférée dans un temps donné ?

Posté par
Akimasa
re : Laser médical 05-04-13 à 12:07

L'énergie est en Joules.

L'énergie d'un photon correspond-elle à sa quantité de mouvement? Si oui, alors j'ai p = h/Lambda  , p étant la quantité de mouvement.

La puissance est en Watts.  p= E/ Variation de temps
Mais il n'y a aucun temps précisé ici non?

Merci de m'aider

Posté par
Coll Moderateur
re : Laser médical 05-04-13 à 12:17

Oui, l'unité pour l'énergie (système SI) est le joule

Non, l'énergie n'est pas la quantité de mouvement.

Oui, l'unité de puissance (système SI) est le watt

Lis bien ton énoncé et tu verras que la durée est précisée

Posté par
Akimasa
re : Laser médical 05-04-13 à 12:55

"Le laser à dioxyde de carbone émet chaque seconde 2,7 x10^21 photons."

Ce qui signifie que la variation de temps est de une seconde ? D'où P=E

Et pour l'énergie, comment la trouver alors?

Posté par
Coll Moderateur
re : Laser médical 05-04-13 à 13:05

Oui, une seconde.

Mais on ne peut pas écrire P = E

Il faut écrire P = E / t
et
pour l'application numérique, t = 1 s
Si bien que la valeur numérique de l'énergie sera la même que la valeur numérique de la puissance. Mais ce sont deux grandeurs différentes, ce qui sera mis en évidence par des unités différentes.

Comment calcule-t-on l'énergie d'un photon, d'un "grain d'énergie" ?

Posté par
Akimasa
re : Laser médical 06-04-13 à 14:02

Bonjour,

E = h x v  (V étant nû, la fréquence)

Et E = h*c/ Lambda

Ok, j'y vois plus clair désormais. J'étais coincé car il y avait des données que je n'avais pas utilisé, et je ne savais pas où les caler.
Merci de ton aide, Coll !

Posté par
Coll Moderateur
re : Laser médical 06-04-13 à 14:39

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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