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Photométrie : exercices issus de sujets de BTS
A.
Le système d’éclairage de la figure 1 est constitué de deux sources identiques de
puissance électrique absorbée P = 100 W chacune et d’efficacité lumineuse k = 25
lm.W-1. Ces sources sont considérées comme des sources ponctuelles et elles émettent
dans toutes les directions de l’espace un flux lumineux  constant. Un plan de travail
circulaire de centre O est éclairée par le système de la figure 1 perpendiculaire à la
table à une distance h = 1,6 m ( voir figure 1).
1 Etude d’une source
Calculer : 1.1 le flux lumineux  rayonné par une source lumineuse
1.2 l’intensité lumineuse I émise par cette source
1.3 l’éclairement E1 à la verticale de cette source servant à l’éclairage du plan de
travail
1.4 l’éclairement E2 au centre du plan de travail
2. Etude du système lumineux complet
2.1 Déterminer l’éclairement produit par les deux sources au centre du plan de travail
lorsque celles-ci sont séparées d’une distance h ( voir figure 1)
2.2 Que devient l’éclairement produit par les deux sources au centre du plan de travail
lorsque l’on divise la distance séparant les sources par deux ?
I 0 cos 
d2
IO étant l'intensité lumineuse émise par cette ampoule dans la direction verticale.
On donne l’éclairement E en un point M : EM 
B.
1. La lumière naturelle est composée de radiations visibles, mais aussi de radiations infra-rouges
et ultra-violettes. Situer chacune de ces grandes familles de radiations sur l’axe des longueurs
d’onde fourni en annexe 1. (A rendre avec la copie).
2. Pour éclairer les objets présentés, on fait le choix d’un éclairage par fibres optiques, qui permet
la suppression, dans la lumière incidente, des radiations infra-rouges et ultra-violettes
préjudiciables aux objets délicats.
Un terminal optique (figure nº1) émettra 60 lumens répartis régulièrement dans un cône lumineux
d’angle solide 0,1 stéradians.
a) Quelle sera l’intensité lumineuse
moyenne I dans ce faisceau de lumière ?
b) Déterminer l’éclairement d’un objet
exposé à la lumière d’un terminal optique
placé à 1,5 m.
c) Le niveau d’éclairement conseillé pour
mettre en valeur, sans détérioration, les
objets présentés ne doit pas dépasser 300
lux. Déterminer la distance minimale à
partir de laquelle ces objet sont soumis à
cet éclairement.
Annexe 1
C.
Aspect photométrique d'une lampe à incandescence de 100 W au krypton
1. Sachant que cette lampe a une efficacité lumineuse k = 15 Im.W -1, calculer le flux
lumineux qu'elle émet.
2. La lampe étant équipée d'un réflecteur de sorte que l'émission lumineuse soit uniforme dans
le demi-espace,
calculer son intensité lumineuse I.
3. Cette lampe est placée à 1,5 m au dessus d'une table.
3.1. Calculer l'éclairement E d'une feuille de papier placée sur la table à la verticale de la
lampe. En déduire le flux lumineux reçu par une feuille de format A4 ( 21 cm x 29,7 cm).
3.2. On se place à nouveau dans le cas étudié question 3.1. (feuille sur la table à la verticale de
la lampe). La feuille ayant un coefficient de réflexion  = 0,85 , calculer la luminance L de
cette feuille de papier en supposant que la lumière est réfléchie de manière uniforme et qu'elle
suit la loi de Lambert  L =  E.