La lumière Flashcards
Quels sont les utilisations de la lumière en biologie médicale?
*Microscope
*Photométrie
*Rayons X
*Radiothérapie
Quelle est la définition simple de la lumière?
Constituée d’ondes électromagnétiques qui transportent de l’énergie
Quels sont les deux théories de la nature de la lumière?
*Théorie des ondes
*Théorie des particules
Qu’explique donc la théorie des ondes?
Explique certains phénomènes comme la réflexion, la réfraction et la diffraction
En quoi consiste la théorie des ondes?
Les ondes sont sinosoïdales et possèdent 3 caractéristiques (longueur, fréquence et amplitude)
Quelle est la relation mathématique qui soutient la théorie des ondes?
lambda = c/v
où lambda est la longueur d’onde, c est la vitesse de la lumière et v est la fréquence
La longueur d’onde est inversement proportionnelle à la fréquence
Qu’explique donc la théorie des particules?
Explique l’interaction de la lumière avec la matière comme l’absorbance, la transmission et l’émission
En quoi consiste la théorie des particules?
La lumière est conçue comme étant des petits paquets d’énergie (photons). l’énergie d’un photon dépend de la fréquence de l’onde qui l’accompagne
Quelle est la relation mathématique qui soutient la théorie des particules?
E = hv
où E est l’énergie, h est la constante de Planck et v est la fréquence
L’énergie d’un photon est directement proportionnelle à la fréquence
Qu’est-il possible de conclure grâce aux théories de la nature de la lumière?
Une onde de courte longueur est plus énergétique qu’une onde qui est plus longue (et vice versa).
À quoi sert la mesure de la lumière?
Évaluer l’intensité ou l’éclairage d’une lumière
Quelles sont les mesures de la lumière qui sont des caractéristiques de la source lumineuse?
*Intensité lumineuse
*Flux lumineux
Quelle est la mesure de la lumière qui est en lien avec la surface qui est éclairée?
Éclairement
Quelle est la définition de l’intensité de la lumière?
*C’est la quantité d’énergie émise par la source lumineuse par unité de temps
*L’intensité est proportionnelle à l’amplitude des ondes lumineuses
*Unité de mesure: candela (cd)
Quelle est la définition du flux lumineux?
*C’est le nombre de rayons lumineux émis par la source lumineuse
*Lien avec la densité de la lumière qui provient de la source lumineuse
*Plus il a de rayons, plus cela paraît brillant
*Unité de mesure: lumens (lm)
Quelle est la définition de l’éclairement?
*C’est la surface qui reçoit l’éclairage par unité de surface
*Dépend du nombre de rayons qui atteint une surface donnée et varie selon la distance
*Unité de mesure: lux (lx)
*1 lux = 1 lumen / m2
Quelles sont les longueurs d’ondes, en nm, des (proches) UVs?
40 (180) à 400 nm
Quelles sont les longueurs d’ondes, en nm, de la lumière visible?
400 à 700 nm
Quelles sont les longueurs d’ondes, en nm, des (proches) IRs?
700 à (3 000) 3 000 000 nm
À quoi correspond la fréquence et l’énergie des petites longueurs d’ondes?
*Grande fréquence
*Grande énergie
À quoi correspond la fréquence et l’énergie des grandes longueurs d’ondes?
*Petite fréquence
*Petite énergie
Par quoi les phénomènes optiques sont-ils causés?
Par l’interaction de la lumière avec la matière
Quels sont les phénomènes optiques expliqués par la théorie des particules?
*Absorption
*Transmission
*Émission
Quels sont les phénomènes optiques expliqués par la théorie des ondes?
*Réflexion
*Réfraction
*Interférences
*Diffraction
Qu’est-ce que l’absorption?
*C’est lorsqu’un corps reçoit de la lumière et n’en retourne qu’une partie
*Donc le corps absorbe l’énergie lumineuse sous forme de chaleur
*La quantité d’énergie lumineuse absorbée dépend de la longueur d’onde utilisée et de la concentration de la solution dosée
À quoi correspond la longueur d’onde utilisée pour l’absorption?
*Une solution colorée va absorbée, généralement, sa couleur complémentaire
*Il faut vérifier la longueur d’onde d’absorption maximale de la substance à dosée (faire la courbe spectrale)
À quoi correspond la concentration de la solution dosée pour l’absorption?
Faire la courbe étalon pour trouver la concentration
Qu’est-ce que la transmission?
*Passage de la lumière à travers un corps transparent
*Une partie de l’énergie lumineuse est absorbée par le corps et l’autre partie est transmise
*Le pourcentage d’énergie lumineuse absorbée + le pourcentage d’énergie lumineuse transmise = 100% de l’énergie lumineuse du faisceau incident
Quelle est la relation mathématique qui soutient la transmission?
A = -logT
Qu’est-ce que l’émission?
*Production d’un rayonnement par un corps
*Le corps transforme l’énergie autre (électrique, lumineuse, chaleur) en énergie lumineuse/rayonnement lumineux (incandesceence, charges électriques d’un gaz, fluorescence, phosphorescence)
Qu’est-ce que la réflexion?
*Phénomène qui se produit lorsque la lumière est envoyée sur un corps et que ce dernier la renvoie dans une direction différente
*La réflexion obéit principalement à 2 lois
Quelles sont les 2 lois auxquelles obéit la réflexion?
*angle incident = angle de réflexion
*Le rayon incident et le rayon réfléchi ainsi que la normale sont dans un même plan, perpendiculaire à la surface réfléchissante
Qu’est-ce que la réfraction?
Phénomène de déviation et changement de vitesse d’un rayon lumineux observé quand celui-ci pénétrée obliquement dans un milieu de densité différente
À quelle loi obéit la réfraction?
Loi de Snell-Descartes
Qu’est-ce que la loi de Snell-Descartes?
*La déviation est fonction de l’indice de réfraction du 2e milieu
*L’angle de réfraction dans le 2e milieu est inversement proportionnel à l’indice de réfraction du 2e milieu: plus l’indice est grand, plus l’angle est petit
Qu’est-ce qui arrive à la lumière lors de la réfraction?
Les rayons lumineux changent de vitesse et cela amène la décomposition de la lumière blanche en ses différentes longueurs d’ondes (arc-en-ciel)
Que sont les interférences?
Phénomène résultant de l’interaction entre les ondes lorsqu’elles se superposent
Quels sont les 2 types d’interférences?
*Interférence constructive
*Interférence destructive
Qu’est-ce que l’interférence constructive?
Lorsque les ondes sont en phase, par leur maximum et leur minimum, il y a une interférence constructive, soit un effet d’addition : les amplitudes vont s’additionner
Qu’est-ce que l’interférence destructive?
Lorsque les ondes sont déphasées, par leur maximum et leur minimum, il y a une interférence destructive, soit un effet de soustraction : les amplitudes peuvent se soustraire ou s’annuler
Dans quel cas le déphasage cause une annulation lors d’une interférence destructive?
Déphasage de 1/2 longueur d’onde l’une de l’autre
Dans quel cas le déphasage cause une soustraction lors d’une interférence destructive?
Déphasage de x longueur d’onde l’une de l’autre (tout sauf 1/2 longueur d’onde)
Qu’est-ce que la diffraction?
*Phénomène de déviation des rayons lumineux causés par la rencontre d’une arête vive (côté d’un corps opaque)
*La diffraction est observée quand un rayon lumineux passe à travers une ouverture
