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Télémétrie laser

Posté par
doremifanny
24-02-15 à 09:58

Bonjour, je ne comprend vraiment pas cet énoncé, je n'arrive même pas à schématiser la situation
Pour mesurer des distances on peut utiliser un laser et des réflecteurs.
Pour déterminer la distance Terre-Lune, on utilise ainsi un laser de longueur d'onde =476 nm, qui délivre des impulsions de 15 kJ toutes les 50 ns. Un réflecteur de diamètre 2 m est situé perpendiculairement au faisceau. La distance mesurée est L=370000 km.
1. La divergence du faisceau crée un cône de demi-angle =/a où a est le diamètre de sortie du faisceau (a=3 mm. Déterminer le diamètre de la tâche au niveau de la surface du miroir.

Bon voilà déjà rien que la première question je bloque
Merci d'avance

Posté par
J-P
re : Télémétrie laser 24-02-15 à 10:35

Télémétrie laser

On a les données pour calculer l'angle theta ...

et avec d = 2 * 370000 * tan(theta), on peut calculer d (en km)

Sauf distraction.  

Posté par
doremifanny
re : Télémétrie laser 24-02-15 à 13:39

Merci beaucoup ! Je pense que c'est le mot "divergence" qui m'avait perturbé
Par contre j'ai trouvé d=2,05 km et le réflecteur a un diamètre de seulement 2m... Qu'est ce qu'il ne va pas ?

Posté par
J-P
re : Télémétrie laser 24-02-15 à 18:19

Je trouve bien plus que 2,5 km.

Ecris tes calculs.

Posté par
doremifanny
re : Télémétrie laser 24-02-15 à 19:05

Calcul de :
=/a = (476.10-9)/(3.10^3)= 1,59.10^4°
Calcul de d:
d=L . 2 . tan() = 2,05 km
Mais même si on trouve plus de 2,5 du coup je comprend pas parce que le diamètre du réflecteur fait seulement 2m...

Posté par
J-P
re : Télémétrie laser 24-02-15 à 19:36

3 mm = 3.10^-3 m et pas 3.10^3

Et le theta trouvé (en corrigeant l'erreur ci-dessus) est en radians et pas en degrés.

Theta = 476.10^-9/(3.10^-3) = 1,58667.10^-4 rad ( = 0,00909093°)

d = 2.L*tan(theta) = 117 km
-----

Et oui, c'est bien plus grand que le miroir.

On va voir ce que cela implique dans les questions suivantes.

Posté par
doremifanny
re : Télémétrie laser 24-02-15 à 21:17

Merci beaucouuuuup ! Je n'avais pas du tout penser au fait qu'il soit en radian...
Je continue mon exercice, si j'ai encore un soucis je posterais ici
Merci encore

Posté par
doremifanny
re : Télémétrie laser 24-02-15 à 21:55

Alors les questions suivantes:
2. Calculer la puissance réémise par le réflecteur, en supposant que le réflecteur est parfaitement réfléchissant.
3. La lumière réfléchie est recueillie par un télescope de diamètre 2m. Le faisceau réfléchi fait un cône de demi-angle =4.10^-7 rad. Déterminer la puissance reçue par ce télescope.

Alors pour la 2 voilà ce que j'ai fais:
Chaque impulsion émet une énergie E=15kJ. La puissance p1 d'une impulsion est reliée à l'énergie E pendant la durée t=50ns d'une impulsion
p1=E/t=(15.10^3)/(50.10^-9)=3.10^11 W

Mais du coup pour la question 3 je vois pas trop, la puissance reçue c'est pas sensée être la même que celle réémise par le réflecteur parfaitement réfléchissant ?

Posté par
J-P
re : Télémétrie laser 25-02-15 à 10:01

Energie par impulsion émise de la Terre : 15000 J

Energie réémise par le réflecteur = 15000 * (2/117000)² = 4,38.10^-6 J (pour chaque impulsion du laser terrestre)

Si on veut la puissance, il faur tenir compte qu'il y a des impulsions toutes des 50 ns et ..., mais ****

Vérifie tes données, 15 kJ toutes 50 ns correspond à une puissance moyenne émise de 300 GW ce qui est démentiel

... Vérifie aussi la donnée sur theta (si son unité, avec la relation donnée est de degré, il aurait fallu l'indiquer).

Bref, les données du problème me semblent tellement éloignées de ce qui a été fait que cela est bien troublant et sent l'erreur.



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