Les sources lumineuses

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Fiches
Classe(s) : 1re STI2D - 1re STL | Thème(s) : Les ondes électromagnétiques

A Les différentes sources lumineuses

Les sources lumineuses sont de 2 types :

à incandescence : la température du corps permet la production de lumière. On retrouve les étoiles comme notre Soleil ou les ampoules à filament. La lumière produite est de bonne qualité, cependant les performances énergétiques sont médiocres. Le spectre obtenu est continu.

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à luminescence : la lumière est créée par décharge électrique, électrochimique ou quantique. De nombreuses lampes appartiennent à cette catégorie (voir schéma ci-après). Le rendement énergétique est souvent très bon mais la lumière n’est pas toujours de bonne qualité. Les spectres obtenus peuvent être continus, polychromatique, monochromatiques, etc.

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Exemple de spectres lumineux obtenus

Tableau de 6 lignes, 3 colonnes ;Corps du tableau de 6 lignes ;Ligne 1 : Ampoule à filament; ; ; Ligne 2 : Soleil; ; ; Ligne 3 : Ampoule à décharge électrique; ; ; Ligne 4 : Ampoule à diode électro­luminescente; ; ; Ligne 5 : Ampoule à vapeur de sodium; ; ; Ligne 6 : Laser; ; ;

B La dangerosité des sources de lumière

Ces sources de lumière peuvent être dangereuses pour les yeux, la peau et également pour du matériel exposé accidentellement :

les ampoules à filaments sont souvent chaudes et on peut se brûler ;

le Soleil ne doit pas être regardé directement et le port de lunettes de soleil est vivement conseillé lorsqu’il brille ainsi que des vêtements protecteurs ;

les ampoules à décharge peuvent générer une partie de la lumière dans le domaine ultraviolet s’il n’y a pas de couche protectrice à l’intérieur de l’ampoule ;

les ampoules à LED génèrent de la lumière bleue pouvant être néfaste pour la rétine : il est conseillé de ne pas les regarder et d’employer des lunettes filtrant la lumière bleue.

selon le type d’ampoule à vapeur atomique, il faut prêter attention au risque d’émission d’ultraviolets. La vision directe est déconseillée ;

les faisceaux laser peuvent être dangereux car leur puissance surfacique est élevée : ils peuvent détruire la rétine, brûler la peau, voire créer un incendie. Aussi l’accès aux lasers est réglementé. Des lunettes opaques et une attention aux réflexions sont nécessaires ;

des lampes ultraviolettes sont disponibles à l’achat ou dans des centres de bronzage. La lumière invisible émise est dangereuse, à la fois pour les yeux et la peau. Il est déconseillé de s’exposer à cette lumière. Le port de lunettes opaques aux ultraviolets est conseillé.

C Des exemples de lasers

REMARQUE

Cette partie concerne uniquement la filière STI2D.

Les lasers sont utilisés dans de nombreux domaines. Dans l’industrie on utilise les lasers néodyme et grenat d’aluminium et d’yttrium (Nd – YAG) de longueur d’onde λ = 1,06 μm ou les lasers à CO2 de longueur d’onde λ = 10,6 μm à faisceaux continus car grâce à leurs puissances de plusieurs kilowatts, ils permettent la découpe et le soudage de pièces métalliques. Ils sont aussi employés en chirurgie interne ou externe.

Dans le domaine de la dermatologie, les lasers servent pour l’épilation, la réduction d’angiomes ou la cicatrisation. Selon l’objectif souhaité, un laser pulsé à colorant (λ = 595 nm) ou un laser presque continu YAG sera employé. La cible traitée doit absorber le faisceau laser. Le graphique ci-dessous indique les zones d’absorption (mélanine, globules rouges, eau) en fonction de la longueur d’onde.

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