Interaction lumière-matière Flashcards
Vrai ou faux.
Le modèle ondulatoire ne permet pas d’expliquer certains phénomènes de luminescence ou d’absorption.
Vrai
Vrai ou faux.
Le modèle basé sur les particules permet d’expliquer les phénomènes de diffraction et d’interférence
Faux
Définir le rayonnement électromagnétique.
- Les champs électriques et magnétiques sont perpendiculaires entre eux et perpendiculaires à la direction de la propagation d’onde
- Vibrent en phase
Quelles sont les particularités de l’ultraviolet ?
Faible longueur d’onde, haute fréquence et haute énergie
Quelles sont les particularités de l’infrarouge ?
Haute longueur d’onde, faible fréquence, faible énergie
Quels sont les 2 types de réflexion ?
- Réflexion spéculaire
2. Réflexion diffuse
Qu’est-ce que la réflexion spéculaire ?
- Lorsque la surface est lisse
- Même angle
Qu’est-ce que la réflexion diffuse ?
- Dans toutes les directions
- Surface rugueuse
- Pas le même angle
Qu’est-ce que l’absorption ?
- Atténuation sélective de certaines longueurs d’onde par absorption d’un matériau transmet les autres longueurs d’ondes, ce qui forme sa couleur
Quel est le principe de l’absorption ?
Les objets transmettent la lumière blanche et atténuent une portion du spectre visible
Vrai ou faux.
Absorbe dans le bleu, transmet dans le vert.
FAUX, transmet dans le rouge
Vrai ou faux.
Absorbe dans le rouge, transmet dans le vert
FAUX, transmet dans le bleu
Vrai ou faux.
Le vert est une couleur complémentaire au rouge
Vrai
Qu’est-ce que la réfraction ?
Courbure ou déviation de la lumières lorsque cette dernière est transmise avec un angle au travers d’un matériau ou un milieu avec un indice de réfraction différent de 1.
Qu’est-ce qui cause la réfraction ?
- Due à une modification de la vitesse de l’onde
- Changement de vitesse dans différents milieux
Nommez la loi qui établit la relation entre l’angle incident et l’angle réfracté.
Loi de Snell : n1x sin𝞱1 = n2xsin𝞱2
Vrai ou faux.
Un rayon entrant perpendiculairement (sin=0) sera refracté
Faux, il ne sera pas réfracté
Vrai ou faux
Des milieux avec des indices de réfractent pas la lumières
Vrai
Qu’est-ce que la réflexion interne ?
Toute la lumière est réfléchie
Quel est le principe d’un front d’onde ?
Le front d’onde en arrivant sur une surface est ralenti, uniformément si l’angle = 0º, et avec modification de l’angle lorsque l’angle avec la surface ≠ 0º
Qu’est-ce que la transmission ?
Lorsque la lumière n’est pas réfléchie ni absorbée, elle passe au travers du matériau et est transmise. C’est le cas des rayons réfractés et diffractés
Le ralentissement est en fonction de quoi ?
De l’indice de réfraction de la substance. (même principe que la réfraction)
Vrai ou faux.
Si le matériau comporte 2 surfaces parallèles, la lumière ressortira avec le même angle
Vrai
Quels sont les 3 types de transmission ?
- Directe
- Sélective
- Diffuse
Qu’est-ce que la transmission directe ?
Traverse le matériau sans aucune modification
Qu’est-ce que la transmission sélective ?
Transmission avec absorption de certaines longueurs d’onde
Qu’est-ce que la transmission diffuse ?
Lumière est diffractée dans plusieurs directions
Qu’est-ce que la dispersion ?
- Quand ça sépare les longueurs d’onde
- Lorsque l’indice de réfraction varie avec la longueur d’onde et la fréquence
Quel est le principe de la luminescence ?
Lorsqu’on irradie un échantillon avec de la lumière, une portion est absorbée et augmente l’énergie de l’échantillon. Cette énergie peut être libérée sous la forme d’un photon (photoluminescence)
Comment différencie-t-on la fluorescence de la phosphorescence ?
Fluorescence : Quelques nanosecondes jusqu’à l’émission du photon
Phosphorescence : Délai pouvant aller jusqu’à quelques secondes
La lumières fluorescentes ou phosphorescence a une longueur d’onde 1 que la lumière d’excitation.
Plus élevée
Vrai ou faux.
Les sources d’excitation possèdent des bandes étroites et très intenses, principalement dans l’IR.
FAUX… principalement dans l’UV
Quels sont les 2 types de filtres dans la luminescence ?
- Filtre d’excitation (placé avant l’échantillon)
- Filtre d’observation (placé près échantillon)
Quels principaux types de filtres ?
- Bande passante
- Passe-haut
- Passe-bas
Qu’est-ce que la diffraction ?
Un rayonnement passant au travers d’une fente de dimensions plus petites que la longueurs d’onde ne va pas continuer en ligne droite mais se courber et produire des franges de diffraction
Longueur d’onde plus petite que l’ouverture =
pas de diffraction
Une longueur d’onde plus large que l’ouverture produit …
des franges de diffraction
L’angle de diffraction dépend de quoi ?
de la longueur d’onde et de l’ouverture de la fente
Quelle est la conséquence de la diffraction ?
Un point lumineux n’apparaîtra jamais comme un seul point net et précis, mais aura des anneaux plus clairs autours, appelés taches de diffraction.
Rend certaines images flous
Qu’est-ce que l’interférence constructive ?
Les ondes vibrent en phase et s’additionnent, donnant lieu à une onde possédant la même fréquence, la même longueur d’onde, mais amplitude plus grande
Qu’est-ce qu’une interférence destructive ?
Les ondes possèdent un décalage de phase, ce qui induit une diminution de l’amplitude
Lorsque le décalage est 𝜆/2 alors l’interférence destructive est complète et l’amplitude = 0
Que produisent les aberrations?
Images distordues et faussées.
Quelle est la solution pour contrer les comas chromatique?
Limiter l’entrée des rayons périphériques avec un diaphragme.
Quelles sont les aberrations hors de l’axe optique (3)?
1- Coma
2- Astigmatisme
3-Courbure de champ
Vrai ou faux; Les rayons bleus sont plus fortement réfractés que les rayons rouges ce qui cause une dispersion des couleurs.
Vrai.
Qu’est-ce qu’une aberration chromatique?
C’est quand les différentes longueurs d’ondes formant la lumière blanche se retrouvent réfractées par la lentille à des points focaux (f) différents.
Qu’est-ce qu’une aberration sphérique?
C’est quand les rayons en périphérie de la lentille ne sont pas focalisés dans le même plan que les rayons axiaux.
Quelle est la solution pour contrer les aberrations chromatique?
Lentilles apochromatiques.
Quelle est la solution pour contrer les aberrations sphérique?
Limiter l’entrée des rayons périphériques en utilisant des diaphragmes.
Quelle est la solution pour contrer les comas chromatique?
Limiter l’entrée des rayons périphériques avec un diaphragme.
Qu’est-ce qu’un coma?
Il est un présent lorsque la source lumineuse n’est pas bien centrée (désaxée).
Quand arrive une aberration coma?
Aberrations dues aux différences de réfraction des rayons lumineux lorsqu’il arrive avec un angle léger.
Qu’est-ce qui cause de l’astigmatisme?
C’est à cause des rayons lumineux n’étant pas centrés dans le microscope et ne se focalisant pas au même endroit.
Qu’est-ce que la courbure de champ?
C’est une conséquence de la projection de l’image d’un objet essentiellement plate, sur une surface bombée (lentille). L’image projetée garde cette courbure.
Quelle est la solution pour contrer une courbure de champ?
C’est de modifier légèrement le focus ou d’utiliser des objectifs correcteurs.
Vrai ou faux; plusieurs des aberrations peuvent être corrigées par des systèmes de lentilles composées.
Vrai.
Qu’est-ce que le vignettage?
C’est la périphérie d’une image qui présente des zones plus sombres avec une perte de luminosité par rapport au centre.
Qu’est-ce qui cause le vignettage?
C’est le centre de l’objectif qui laisse passer plus de lumière que la périphérie.
Vrai ou faux; Le vignettage est souvent présent lorsque le diaphragme est fermé au maximum avec des longueurs focales.
Faux, c’est lorsque le diaphragme est ouvert au maximum.
Quelle est la solution de la distorsion de la perspective ?
- Se cadrer sur les perspectives des objets et ne pas incliner l’appareil
- Peut être corrigé sur photoshop
Qu’est-ce qu’on peut faire pour contrer le Flare?
Filtrer la lumière du soleil, placer le sujet à l’ombre, éviter les rayons de soleil direct…
Les lentilles sont définies par quoi ?
Par sa longueur focale
Définir convergentes .
Concentrent les rayons lumineux
Définir divergentes.
Dispersent les rayons lumineux
Qu’est-ce qu’une lentille ?
- Généralement formées de verre, qui réfracte les rayons lumineux arrivant perpendiculairement en un point appelé point focale f
- Composée de 2 plans principaux (avant et arrière) et de 2 points focaux (avant et arrière)
Quelles sont les 3 règles principales pour le «tracé» des rayons lumineux au travers d’une lentille ?
- Les rayons passant par le centre de la lentille ne sont déviés
- Les rayons arrivant parallèlement à l’axe optique convergent au niveau du point focal avant
- Les rayons passant par le point focal arrière ressortent parallèles à l’axe optique
Donnez les caractéristiques de l’image pour un objet situé à l’infini.
Formé au niveau du point focal et forme un image réelle plus petite et inversée
Donnez les caractéristiques de l’image pour un objet situé à une distance de 2f (avant).
Produit une image réelle et de taille identique située une distance de 2f.
Qu’est-ce qu’une photographie macro ?
Objectif très proche de la cible à photographier
Qu’est-ce qu’une image réelle ?
- Lorsque les rayons convergent et se croisent en un point
- Peut projeter sur un écran
- Généralement plus petite et inversée ou plus grande et inversée
Qu’est-ce qu’une image virtuelle ?
- Objet situé sur le plan focal f (et +)
- Ne peut être projeter sur un écran
- Pas inversées et sont agrandies
- Ex: lentilles concaves, convexes avec objet très proche
Donnez les caractéristiques de l’image pour un objet situé au-delà de 2 f.
Image réduite réelle et inversée
Donnez les caractéristiques de l’image pour un objet situé entre 2f et f.
Image agrandie réelle et inversée
Donnez les caractéristiques de l’image pour un objet situé entre 0 et f.
Image agrandie virtuelle et non inverse
Comment dessine-t-on une image virtuelle ?
Prolonger les rayons sortants de la lentille vers l’arrière
Nommez les types d’aberrations des appareils photos?
- Vignettage
- Flare
- Effet de Moiré
- Distorsion de la perspective
Qu’est-ce que l’effet de Moiré ?
Certains motifs répétitifs créent des motifs d’interférence et parfois visibles sur les images. Les images paraissent souvent floues et déformées
Quelle est la solution pour l’effet de Moiré ?
Pas corrigible avec l’appareil photo mais photoshop
Qu’est-ce que la distorsion de la perspective ?
- La position de l’appareil photo par rapport au sujet introduit une compression/extension des distances
- *Ne pas confondre avec la distorsion optique des lentilles
