Chapitre 5

Chapitre 5
LES DETECTEURS DE LUMIERE
Dans le premier chapitre, on s’est intéressé à des objets ou dispositifs qui
émettaient directement ou indirectement de la lumière ( SOURCES primaires ou
secondaires ). On va s’intéresser désormais à des dispositifs qui vont être
sensibles à la lumière qu’ils peuvent recevoir de ces sources : comment les
appelle-t’on ? les connaissez-vous ?
I.
LES DETECTEURS PHOTOCHIMIQUES
Expérience : dans deux tubes à essais, on forme un précipité blanc de chlorure
d’argent.
Schéma : les 2 tubes avant ( contiennent ppé blanc d’AgCl ) dont l’un est
recouvert de papier aluminium puis exposition à la lumière pour le tube N°2
Résultats : le précipité reste blanc dans le tube 1, noircit dans le tube 2.
Le noircissement du chlorure d’argent est une réaction chimique provoquée par la
lumière.
Le chlorure d’argent est sensible à la lumière : c’est un détecteur photochimique.
Application : les pellicules photographiques qui contiennent des substances
sensibles à la lumière ( les parties de la pellicule qui reçoivent beaucoup de
lumière deviennent sombres, celles qui en reçoivent peu restent claires )
On obtient ainsi un négatif photographique.
II.
LES DETECTEURS PHOTOELECTRONIQUES
Manip :
1- Générateur 6V + lampe 6V + photorésistance
2- Pile + buzzer + photorésistance
Lorsque la photorésistance n’est pas éclairée, aucun courant ne circule
Lorsqu’elle est placée à la lumière, elle laisse passer le courant.
Il existe des composants électroniques sensibles à la lumière : ce sont des
détecteurs photoélectroniques.
Autres exemples : capteurs CCD ( cellules photosensibles qui permettent de
capter l’image du sujet filmé, photopiles qui se comportent en générateur
lorsqu’elles sont éclairées ( panneaux solaires des satellites sont constitués de
photopiles ).
III.
L’ŒIL
1. Anatomie de l’œil
L’œil est constitué par :
- des milieux transparents : la cornée, l’humeur aqueuse, le cristallin et
l’humeur vitrée.
- Une membrane photosensible : la rétine ( elle comprend deux types de
cellules : les cônes, permettant de voir et de différencier les couleurs et
les bâtonnets permettant de voir lorsqu’il y a peu de lumière ) ( plaque
photographique )
- L’iris qui comprend en son centre la pupille ( la pupille qui, en modifiant son
diamètre, adapte la quantité de lumière ) ( = diaphragme )
La lumière qui parvient dans l’œil de l’observateur entre par la pupille, traverse le
cristallin, l’humeur vitrée ( milieux transparents ) et atteint la rétine. Sur la
rétine se forme une image de l’objet regardé. La rétine est tapissée de cellules
sensibles à la lumière. Le nerf optique transmet au cerveau les sensations reçues
par la rétine. Le cerveau traite les informations captées par les rétines de nos
deux yeux. Nous percevons une image unique, en relief.
L’œil est, à l’image des éléments qui viennent d’être étudiés, un détecteur de
lumière. La partie photosensible de l’œil est la rétine.
Le cerveau donne parfois une mauvaise interprétation des informations qu’il
reçoit de l’œil : ces phénomènes, appelés illusions d’optique, ne sont pas dus au
trajet de la lumière entre la source et l’œil, mais au fonctionnement de la rétine
et du cerveau. ( exemple : rayon lumineux qui vient frapper la rétine au niveau
d’une région sans cellule ) ( tâche aveugle )
2. Persistance des impressions lumineuses
Schéma manip
Quand le disque tourne lentement, notre œil est capable de distinguer des
éclairs lumineux.
Si la vitesse des éclairs augmente, notre œil est incapable de les distinguer et on
voit une lumière continue
La rétine garde la mémoire de la lumière qu’elle a reçue pendant environ 1/10 de
seconde : c’est la persistance des impressions lumineuses.
Application : film au cinéma : des images légèrement différentes qui se
succèdent rapidement ( 24 images par seconde donc tous les 1/24 de seconde )
donnent une impression de mouvement continu et rapide.