l : ÉLECTROMAGNÉTISME

Dimension: px
Commencer à balayer dès la page:

Download "l : ÉLECTROMAGNÉTISME"

Transcription

1 . Repères) l : ÉLECTROMAGNÉTISME La propagation des ondes optiques visibles et infrarouges dans!'atmosphère terrestre Par Hervé S! ZUN \ Maher AL NABOULSI 1, Frédérque De FORNEL 1 'lfrance Telecom R&D,'Équipe Optique de champ proche, LPUB UMR CNRS 5027 Mots clés Liaisons optiques atmosphériques (LOA), Absorption, Diffusion, Scintillation, Portée optique atmosphérique (POM), Visibilité, Modélisation, Mesures, Constructeurs de LOA 1. Introduction Les opérateurs de télécommunications se trouvent confrontés à une demande sans cesse croissante du volume d'informations à transmettre (voix, données, images). La montée en fréquence dans les systèmes utilisés constitue une des solutions, car elle est capable d'offrir des bandes passantes plus élevées et de permettre ainsi des débits plus importants. L'utilisation de liaisons optiques atmosphériques (LOA) dans la gamme des longueurs d'onde optiques visibles et infrarouges constitue ainsi un mode de transmission sans fil haut débit (plusieurs centaines de Mbit/s) à courte et moyenne portée (de quelques dizaines de mètres à quelques km). Les principales applications portent sur la téléphonie sans fil, les réseaux informatiques et la télévision haute définition. Plusieurs facteurs conditionnent la renaissance de cette technologie : la facilité et la rapidité de déploiement, l'absence de régulation, le faible coût des équipements et les débits offerts (2 Mbit/s à 10 Gbit/s) [il. Cette technologie utilise des faisceaux lasers de faible puissance garantissant un impact négligeable sur l'environnement. Ces faisceaux lasers mettent en jeu la transmission d'un signal optique (visible ou infrarouge) dans l'atmosphère terrestre. Ils interagissent avec les différents composants (molécules, aérosols) du milieu de propagation. Cette interaction est à l'origine d'un grand nombre de phénomènes tels qu'absorption, diffusion, scintillation. Elle ne connaît pour seule limitation que les forts brouillards, et permet de couvrir des distances n'excédant pas quelques kilomètres (4 kilomètres en air clair). mm m YNOPSIS Les différents aspects de la propagation des photons dans l'atmosphère terrestre dans le spectre des ondes optiques visibles et infrarouges sont présentés (absorption moléculaire et aérosolaire, diffusion moléculaire et aérosolaire, affaiblissement par la pluie, par la neige, effets des scintillations). s constituent la clé de toute bonne compréhension des futurs systèmes de communication utilisant l'optique non filaire. Le brouillard apparaît comme l'élément le plus pénalisant au fonctionnement des liaisons optiques atmosphériques. La Portée Optique Météorologique (POM), paramètre permettant de caractériser la transparence de l'atmosphère est définie et différents instruments de mesures tels que transmissomètre et diffusiomètre y sont décrits. La comparaison des données expérimentales permet de valider les modèles proposés dans la littérature Ces derniers permettent de maîtriser les niveaux de puissance d'émission des futures liaisons optiques atmosphériques en leur garantissant une dynamique suffisante, compte tenu de la variabilité des conditions optiques de propagation. Les liaisons expérimentales montrent que les LOA constituent une alternative fiable large bande à la pose des fibres optiques, et conduisent à une meilleure acceptation de cette technologie dans l'industrie des réseaux de télécommunications hauts débits. Quelques applications potentielles ainsi que quelques constructeurs de systèmes sont finalement cités. The various aspects of the infrared and visible optical waves propagation in the atmosphere are presented (molecular and aerosol absorption, molecular and aerosol scattering, rain and snow attenuation) They constitute the key of all good comprehension of the future free space optical communication systems (FSO). Fog appears as the more penalizing element in the free space optical link operation. The Runway Visual Range (RVP), parameter characterizing the atmosphere transparency is defined and various measuring instruments such as transmissometer and diffusiometer are described. The comparison of experimental data allows validating the models suggested in the literature. These models allow also the control of the emission power levels of the future free space optical links guaranteeing a sufficient dynamics taking into account the variabllity of the optical propagation conditions. The experimental links show that FSO constitute a broad band reliable alternative to the installation of optical fibres and to lead to a better acceptance of this technology in the industry of the high data rate telecommunications networks. Some potential applications as some manufacturers of systems are finally pointed out. No 6,7 2005

2 La propagation des ondes optiques visibles et infrarouges dans 'atmosphère terrestre Elle est donc adaptée à la construction des édifices proches. de réseaux reliant Un des challenges à relever reste une meilleure connaissance des effets de l'atmosphère sur la propagation dans ce spectre de fréquence, afin de mieux optimiser la synthèse des systèmes de communications sans fil à large bande et d'en évaluer les performances. Elle est un prérequis pour les tests d'équipements. Ce document est essentiellement consacré à cet aspect. Les effets atmosphériques relatifs à la propagation tels qu'absorption et diffusion moléculaires et aérosolaires, scintillations dues à la variation de l'indice de réfraction de l'air sous l'effet de variations de température, affaiblissement par les hydrométéores (pluie, neige) ainsi que leurs différentes modélisations (Kruse et Kim, Bataille, AI Naboulsi, Carbonneau..., etc.) sont présentés et confrontés à des résultats expérimentaux. La portée optique météorologique (POM), paramètre permettant de caractériser la transparence de l'atmosphère, est définie et différents instruments de mesures tels que transmissomètre et diffusiomètre y sont décrits. Quelques applications potentielles, ainsi que quelques constructeurs de systèmes, sont finalement cités. Aff,lii (d) = 1 Ologi 0 (1 lr (d» Le coefficient d'extinction o est la somme de 4 termes : cr =, + a, +, + bll où : 'a,-n est le coefficient d'absorption moléculaire (N,, 02, Hi, H0, C02, 03...), le lecteur se reportera à la structure et à la composition de l'atmosphère,. an est le coefficient d'absorption par les aérosols a (fines particules solides ou liquides présentes dans l'atmosphère (glace, poussière, fumées...), est le coefficient de diffusion de Rayleigh résul- Pin c tant de l'interaction de la lumière avec des particules de taille plus petite que la longueur d'onde,. ( est le coefficient de diffusion de Mie, qui apparaît lorsque les particules rencontrées sont du même ordre de grandeur que la longueur d'onde de Zn l'onde transmise. L'absorption domine dans l'infrarouge, alors que c'est la dispersion qui est prépondérante dans le visible et l'ultraviolet. 2. La propagation de la lumière dans l'atmosphère Les performances caractéristiques des liaisons optiques atmosphériques de transmission de données dépendent du milieu, l'atmosphère terrestre, dans lequel elles se propagent. Celle-ci, due à sa composition, interagit avec le faisceau lumineux (optique ou infrarouge) : absorption et diffusion moléculaires et aérosolaires (brouillard, hydrométéores (pluie, neige...), scintillation due à la variation de l'indice de l'air sous l'effet des variations de température. L'affaiblissement atmosphérique résulte d'un effet additif d'absorption et de dispersion de la lumière dans les bandes infrarouges par les molécules de gaz et par les aérosols présents dans l'atmosphère. Il est décrit par la loi de Beer donnant la transmittance en fonction de la distance d : T (d) = P (d) P (O) e -O'ù' T (d) est la transmittance à la distance d de l'émetteur, 'P (d) est la puissance du signal à une distance d de l'émetteur, 'P (0) est la puissance émise,.? est t'affaiblissement ou le coefficient d'extinction par unité de longueur. L'affaiblissement en décibels est lié à la transmittance par l'expression suivante : 2.1. Absorption moléculaire Elle résulte de l'interaction entre le rayonnement et les atomes et les molécules du milieu (N2,02,Hl, H,0, CO,, 0,, Ar, etc). Elle définit différentes fenêtres de transmission dans le domaine visible et infrarouge (cf. figure 1). 1.. ",1.. "'i' " " i ;! j,,-,,... " "'! v " " - " -) " 1 -'''1 'f. 'il 1 1 \ i Il à : 1\ r.,...,\ _u.,,,,, """.,,,", VJ1 1 I n'i r..i t -=' L _. :' ; :.', se, J u _ : ;' -..,'1 t'''''*r-r-! F') -*---*'f- ; f- t Fane1= IF c'il! \ 1 : l, " ît_..t.ul... t t '3- " H._ *- " L 0 E! :. ; H ;' rt.t 5 I r,... - S : Ioîp''tilt-' ; h<.otb.'turf Figure?/. Ti-aiisiiiittai7c-e de l'atiiiosphère diie à l'absorption moléculaire Diffusion moléculaire Elle résulte de l'interaction de la lumière avec des particules de taille plus petite que la longueur d'onde. Une valeur approchée de m () suivantes : i6t), (A) = Alt est donnée par les relations.4 N'6/7 Jiiin/juillet 2005

3 m -Repères L'ÉLECTROMAGNÉTISME L nnity Î (km- 1 trn4) - P 0 7 PoT " extrêmement faible, et peut être négligée dans le calcul de l'affaiblissement global (extinction). Dans l'infrarouge lointain, ce n'est par contre pas le cas. Oll : P (mbar) est la pression Po o = mbar, T (K) est la température Tl, = 27'), 15 K. atmosphérique atmosphérique Il en résulte que cette diffusion est négligeable c t7 dans l'ir. La diffusion de Rayleigh c intéresse essentiellement le domaine UV jusqu'au visible. On lui doit notamment la couleur bleue du fond du ciel clair Absorption aérosolaire Elle résulte de l'interaction et et entre le rayonnement et les aérosols, fines particules en suspension dans l'atmosphère (glace, poussière, fumées, brouillard). Le coefficient d'absorption an est donné par la relation suivante : i i \,5 (21rr e Il - dn (r) a,, (Â) -- 10* o =0 0 /1 7 \ les aérosols, i dn (r) 7rr dr 'a,/), en km', est le coefficient d'absorption par ', en Lim, est la longueur d'onde,. dn (r)/dr, en cm', est la distribution de taille des particules par unité de volume, 'n " est la partie imaginaire de l'indice n de l'aérosol considéré,. r, en cm, est le rayon des particules, Q, (27Tr/., n ") est la section efficace d'absorption pour un aérosol de type donné. La théorie de MIE [2] permet de déterminer le champ électromagnétique diffracté par les particules sphériques homogènes. Elle permet d'évaluer les deux grandeurs physiques que sont la section efficace normalisée d'absorption Q et la section efficace normalisée de diffusion Qd. Elles dépendent de la taille des particules, de leur indice de réfraction et de la longueur d'onde du rayonnement incident. Elles représentent la section d'une onde incidente normalisée par la section géométrique de la particule (n i-'), telle que la puissance absorbée (diffusée) soit égale à la puissance passant par cette section. c L'indice de réfraction des aérosols dépend de leur composition chimique. Il est complexe et dépend de la longueur d'onde. Il est noté n = n'+ n " où n'est relié au pouvoir diffusant de la particule et n " concerne le pouvoir absorbant de cette même molécule. On remarque que, dans le visible et le proche infrarouge, la partie imaginaire de l'indice de réfraction est 2.4. Diffusion aérosolaire Elle résulte de l'interaction de la lumière avec des particules (aérosols, hydrométéores) de taille du même ordre de grandeur que la longueur d'onde. c Le coefficient de diffusion aérosolaire est donné en km'par la relation suivante : p Pli (Â) = 105f Qti n) Irr2dN ('-) dr A', en tm, est la longueur d'onde,. dn (r)/dr, en cm', est la distribution de taille des particules par unité de volume,. n'est la partie réelle de l'indice n de l'aérosol considéré, r, en cm, est le rayon des particules, Q,l (2Tcr/k), n ") est la section efficace de diffusion pour un aérosol de type donné. La distribution de taille des particules est généralement représentée par une fonction analytique telle que la distribution log-normale pour les aérosols et la distribution Gamma modifiée pour le brouillard [7-10]. Cette dernière est largement utilisée pour modéliser les différents types de brouillard et les nuages. Elle est donnée par la relation suivante [3], [4] : N == = ara exp (-br). N (r) est le nombre de particules par unité de volume et dont le rayon est compris entre r et r + dr, (Y., a et b sont des paramètres qui caractérisent la distribution des tailles de particules. Des logiciels de calcul de transmission atmosphérique tels que FASCOD, LOWTRAN et MODTRAN prennent en compte deux types particuliers de brouillard : le brouillard épais d'advection et le brouillard de convection ou de radiation modéré, qui sont modélisés par la distribution de taille Gamma modifiée. Les paramètres typiques sont donnés dans le tableau ci-après [5], [6]. N est le nombre total de particules d'eau par unité de volume (nb/cm'), r,,, est le rayon modal pour lequel la distribution présente un maximum (J..lm) West le contenu en eau liquide (g/m') V est la visibilité (m). dr associée au type de brouillard N " (, 7.11.kmi/ ;[iiii'jliillet u! Net20 [) 5 200

4 La propagation des ondes optiques visibles et infrarouges dans l'atmosphère terrestre a a b N W rm V Brouillard 3 0,027 0,3 20 0, d'advection Brouillard de 6 607, , radiation Tableaii 1. Les di,ffëi-eizts e 1 pai-aiii'ti-es caracte-isaiit la distribution des tailles de particules dans le cas d'un br (iiillarcl élyais d'ad,ectioii et iiii broliillai-d de t- (tdiatioiz. La théorie de Mie permet d'exprimer le coefficient de diffusion Qct due aux aérosols. Il se calcule en prenant comme hypothèse que les particules sont sphériques et suffisamment éloignées les unes des autres pour que le champ diffusé par une particule et arrivant sur une autre puisse être calculé en régime Zn de champ lointain. La section efficace de diffusion Qct est une fonction qui dépend fortement de la taille de l'aérosol par rapport à la longueur d'onde. Elle atteint son maximum (3,8) pour un rayon de particule égal à la longueur d'onde : la diffusion est alors maximale. Ensuite, lorsque la taille des particules augmente, elle se stabilise autour d'une valeur égale à 2. Il faut donc s'attendre à une fonction très se sélective par les particules de rayon inférieur ou égal cc à la longueur d'onde. Clairement, la diffusion dépend fortement de la longueur d'onde. La concentration des aérosols, leur composition et la distribution de leurs dimensions varient beaucoup dans le temps et dans l'espace, d'où la difficulté de prévoir les affaiblissements par ces aérosols. Bien que leur concentration soit étroitement liée à la visibilité optique, il n'y a pas une distribution unique des dimensions des particules pour une visibilité donnée. La visibilité caractérise la transparence de l'atmosphère estimée par un observateur humain. Elle est mesurée par la portée optique météorologique (POM). Le coefficient de diffusion est le facteur le plus pénalisant du point de vue de la propagation des ondes ZD optiques atmosphériques. Différents modèles existent dans la littérature : Kruse et Kim, Bataille, Al Naboulsi Modèles de Kruse et Kim Le coefficient d'atténuation pour les ondes optiques et proche infrarouge jusqu'à 2.4 um est approximé par la relation suivante : / \ D -'--' " - - nm 1 q1 v 5-0) 'V est la visibilité en km. est la longueur d'onde (nm). Le coefficient q caractérise la distribution des particules. Il est donné par la relation suivante [7]. q = f*\ Jf* f3 - tj V " 3 si v < si e V > 5OA7? ; si 6bpî < V < Il en résulte que l'affaiblissement décroissante de la longueur d'onde. est une fonction Des études récentes ont conduit à définir le paramètre q de la façon suivante [81 : 1.6 siy'> SI <v< g = 0. 16V ei Ikin < V < 6» n V où V est la visibilité. si 0,5km < V < si - : 0.5km Il en résulte que l'affaiblissement est une fonction décroissante de la longueur d'onde lorsque la visibilité supérieure à 500 m. Pour des visibilités inférieures, l'affaiblissement atmosphérique est indépendant de la longueur d'onde Modèle de Bataille Le modèle de Bataille [9] permet de calculer l'extinction moléculaire et aérosolaire pour six raies laser (0,83, 1,06, 133, 1,54, 3,82 et 10,591 f.un) par une approche polynomiale sur des liaisons terrestres proche du sol. Nous le détaillons ci-dessous Extinction moléculaire Le coefficient d'extinction linéique crm est obtenu par une expression à 10 termes : /II ID B,7 1 " +BI-I+B +B,T' 5T + e B6 H' H + B7 +B7 " H 2, Il +B87. H+BGH'+BIOT'). T = T (K)/273,15 est la température de l'air réduite, 'H, en g/m', est l'humidité absolue. Les coefficients Bi (i = 1,10), pour les différentes longueurs d'onde étudiées sont donnés dans la littérature [91, [16]. est W 6/7 Jtiiii/jiiillet 2005

5 Repères ) L'ÉLECTROMAGNÉTISME Extinction aérosolaire Le coefficient d'extinction linéique crn est obtenue par une expression à 10 termes : vallées. L'atténuation par un brouillard d'advection s'exprime par la relation suivante : ; , a v advection v Il In AI+A2H -- A3H+A4Hx +A5V- "' + 4V-y + A7HV- "' où : 0 k est la longueur d'onde (im), 'V est la visibilité. +A (-FI/V) y + 4H-/V + AIOHY-'L 2.5. Affaiblissement par la pluie où : 'V est la visibilité en km, 'H, en g/m\ l'humidité absolue. 'x, y, et z sont des réels servant à optimiser le polynôme pour chacune des longueurs d'ondes étudiées, l'ajustement de leur valeur s'effectuant pour que l'erreur relative maximale entre FASCOD2 et le polynôme soit inférieure à 5 %. Les coefficients Ai (i = 1,10), pour les différentes d'onde étudiées, sont donnés dans la littérature d'aérosol : rural et maritime [9], [16] Modèle d'ai Naboulsi pour deux types Al Naboulsi et al ont développé à partir de Fascod des relations simples permettant d'évaluer l'atténuation dans la gamme des longueurs d'onde 690 à 1550 nm et des visibilités allant de 50 à 1000 m pour deux types de brouillard : le brouillard d'advection et le brouillard de convection [10]. Le brouillard d'advection apparaît lorsque de l'air chaud et humide se déplace au-dessus d'un sol froid. L'air au contact du sol se refroidit La condensation et atteint son point de rosée. de la vapeur d'eau apparaît. Il apparaît plus particulièrement au printemps lorsqu'il y a des déplacements d'air chaud et humide du sud sur des régions couvertes de neige. L'atténuation par un brouillard d'advection s'exprime par la relation suivante : Â advecticet. est la longueur d'onde (! lm), 'V est la visibilité. Le brouillard à un refroidissement de rayonnement ou de convection est dû d'une masse d'air par rayonnement nocturne du sol lorsque les conditions sont favorables (vents très faibles, humidité élevée, ciel clair). Le sol perd sa chaleur accumulée durant le jour. Il devient froid. L'air se refroidissant à son contact atteint son point de rosée et l'humidité qu'il contient se condense. Un nuage touchant le sol se forme, plus particulièrement dans les L'atténuation par la pluie (db/km) est généralement donnée par la relation de Carbonneau [111 : Attiaiii = 1.076*Ro'>' La figure 2 montre les variations de l'atténuation linéique (db/km) dues aux précipitations dans le spectre optique et infrarouge. td Atténuation spécifique due aux précipitation 00.- "" n-0 ocj H x s E! 15,00 '' le,oa ' ô m 10 S,' 00 "' intensité des précipitations (mm/h) Figure 2. Affaiblissement Iiiiéiqtie (dblkm) due à la pluie clans la gainiie ol) tiqtie et iiifrarobige. La Recommandation ITU-R P.837 donne l'intensité de pluie Rp, dépassée pendant un pourcentage donné de l'année moyenne, p, et à un emplacement donné [12] Atténuation par la neige L'atténuation par la neige, fonction du taux de chute de neige, est donnée par la relation suivante : Attiieige [dblkm] = as' où : Attneige est l'atténuationpar la neige (db/km), 'S est le taux de chute de neige (mm/h). a et b sont des fonctions de la longueur d'onde données par les relations suivantes en fonction de la longueur d'onde en nanomètres (tableau 2) : Neige humide ; r,m Neige sèche a nm b 0.72 Tableau 2. Valeurs des coefficients a et b periiiettaiit de calculer l'atténuation par la neige (neige sèche et humide). W 6/7 Juin/juillet 2005

6 La propagation des ondes optiques visibles et infrarouges dans 'atmosphère terrestre Les atténuations en fonction du taux de chute de neige c à 1550 nm sont données sur les figures 3 et 4.. ", \, 1 1 Ir E 92 - «0 1,. " ia 10 `; "''-'cc "'- ;", " ", ;\ Ii "' ;' 1 ur G!: 1 0 Q & a 1 z s Figure 3. Neige humide : Atténuation en fonction du taux de précipitation à Figi (re 5. Dévicitioiz dujiiiscecii (solis l'in.flt (eiice de ceilliles de titrbitleiice pliis g-aiides qite le diaiièti-e dt (,fciisc-eait (déviation du faisceau). Affaissement par la neige sèche c D QDi ; r,- b) '? \ 't-'- E- ao 40-- _ ""---' "-' ---'._-w Y >CL, C, b -C-'5à 0 i. - 4U N *-**'" L : : t :&..-f... ;.* ; 4 rti :... Q Taux de précipition (mnvh) l Figure 4. Neige sèche.- Atténiiatioiz eii,foiictioii dit taux de précijgitation à 1550 niii. Figitre 6. Déviatioiz du.fiiisceciii soits l'iiflitelice de cellitles de turbulence plus petites que le diamètre du faisceau (élcirgisseiiieiit du faisceau) Scintillation Sous l'influence de la turbulence thermique, au sein du milieu de propagation, on assiste à la formation de cellules aléatoirement réparties, de taille variable (10 cm - 1 km) C,n In In -, ",'C\. et de température différente. Ces différentes cellules possèdent des indices de réfraction différents provoquant ainsi diffusion, chemins multiples, variation des angles d'arrivée : le signal reçu fluctue rapidement à des fréquences comprises entre 0,01 et 200 Hz. Le front d'onde varie de façon similaire provoquant focalisation et défocalisation du faisceau. De telles fluctuations du signal sont appelées W*lk r scintillations. Les figures suivantes schématisent cet effet ainsi que les variations (amplitude, fréquence) sur le signal reçu. Lorsque les hétérogénéités sont grandes par rapport à la section transversale du faisceau, il est dévié (figure 5) ; lorsqu'elles sont petites, le faisceau est élargi (figure 6). Lorsque les hétérogénéités ont différentes tailles, des grandes et des petites, on est en présence de scintillations (figure 7) [13]. Figit ; -e 7. Effets des différeiites hétérogéiieités de dilfféi-eiites tailles siii- la prol? agatioii d'tiii faisceait lasei- (sciiitillatioiis). L'effet de la scintillation troposphérique est généralement étudié à partir du logarithme de l'amplitude [db] du signal observé ( " log-amplitude "), définie comme le rapport en décibels de son amplitude instantanée à sa valeur moyenne. L'intensité et la rapidité des fluctuations N 6,'7 liiiii,jliillet 200

7 . RePères) l : ÉLECTROMAGNÉTISME (fréquence des scintillations) augmentent ZD avec la fré- quence de l'onde. Pour une onde plane, une turbulence faible et un récepteur ponctuel, la variance de " log-amplitude " de scintillation (Y,' [db2] peut s'exprimer par la relation suivante : 5 = 23.17*k "' *C2 *L " 16 Z n Pi 'k [m'j est le nombre d'onde (2Tcl.),. L[m] est la longueur de la liaison,. cil [rn est le paramètre de structure de l'indice de réfraction, représentant l'intensité de la turbulence. L'amplitude crête à crête de scintillation vaut 4 (y. et l'atténuation liée à la scintillation 2 (7,' Pour de fortes turbulences, on observe une saturation de la variance donnée par la relation ci-dessus [9]. On notera que le paramètre Ci, 2 n'a pas la même valeur aux ondes millimétriques et aux ondes optiques [14]. Les ondes millimétriques sont surtout sensibles aux fluctuations d'humidité tandis qu'en optique, l'indice de réfraction est essentiellement fonction de la température (la contribution de la vapeur d'eau s'avère négligeable). On obtient en millimétrique une valeur de de l'ordre de 10 l' M Ce qui est une turbulence moyenne (en général en millimétrique on a 10 " < Cil 1 < et en optique une valeur de Ci,'de l'ordre de 2 x 10''m 2/ ", ce qui est une turbulence faible (en Zn général en optique on a 10 " < C,2 < 10-'3), 191- La figure 8 donne la variation de l'affaiblissement des '& faisceaux optiques ayant une longueur d'onde de 1,5 flm pour différents types de turbulence sur des distances jusqu'à 2000 mètres. On trouvera en annexe 2 le code de visibilité international donnant les affaiblissements dans le visible (db/km) pour différentes conditions climatiques [8] :. Conditions météorologiques (temps très clair à brouillard dense) Précipitation (mm/h) : bruine, pluie, orage. Visibilité (50 km à 50 m) Affaiblissement lié à la scintillation (1,66 micron) 3. Résultats expérimentaux Nous présentons ci-après quelques résultats expérimentaux (figures 9-10) déduits de mesures d'affaiblissements en Zn fonction de la visibilité, réalisées dans le cadre du projet COST 270 en collaboration avec l'université de Graz [15]. 3. 1» 1» Comparaison avec le modèle de Kruse et Kim (850 nm) Les figures 9 et 10 montrent l'évolution de l'affaiblissement mesuré sur le site de la Turbie de l'atténuation s écif a a spécifique (db/km) du rayon lumineux à 850 nm et à 950 nm en fonction de la visibilité en présence de brouillard. Les résultats sont comparés au modèle de Kruse et Kim Comparaison avec le modèle d'a1 Naboulsi La figure 11 montre l'évolution de l'affaiblissement mesuré sur le site de la Turbie de l'atténuation spécifique (db/km) du rayon lumineux à 850 nm en fonction de la visibilité en présence de brouillard. Les résultats sont comparés au modèle d'al Naboulsi. = s0o - ;, n " i " n. a 1. " rrsr. Il p 1 l, I Ë l) I!- ;...-!-'U) i! L 4'500 o i I 400. d00 1. i i ', t 200-'. 300-', QO ÛO :. 1'1...1, " LÜ 1 == -; :' \J < hl "\IU,.- ;;,: :! I)! - god :) 1 I.= 400 : m M.a ' nn sn nn OID Turôulence faible Turbulence moyenne Forte turbulence 4, 300 i 200- v 100-1DO \ Distance (m) 0 o siej'duf nv Figi,ii-e 8.- Variatioii de l'affciiblisseiiieizt lié à la sciiitillatioiz eii,foiictioii de la distaiz (e potii- dffëreiits types de titi-biileilce à 1,55 jîiiet-oii. Figure 9. Variatioii de l'a,ffaiblisseiiient à eiifoiiction de la visibilité. Conzparaison avec le modèle de Kruse et Kim. W 6/7 Jiiiii/juiJ] ct 2005

8 La propagation des ondes optiques visibles et infrarouges dans l'atmosphère terrestre? A : GG7206x YI u^_es lfg0.147d -= Rrh----!---t ;----!---r ": ""; ''" -'.-''''' " " -" -r" -t _., ;-? d' On,ll 1 " h')'-!''kf] l, Lun [! _ t m,...!! î''i< ")!'".'H.! n! - 4l aao- = 33 3JJ - i ' <' 1-1SJ -' a'. 1J9 J F ; E 500 id " " 400 U1 o 300 o.1 4e ,. Modèle de AI Naboulsi (Advection) Atténuation mesurée à 850 nm o 100 Lee 2ec Îl C. ecc 71D GCC 9e r, D 1,4b111tf i ib dit tltt1 ii Visibilité (m) aaocnaoa? C.'OMCC irute--.1m&-i44n mtnucesle,co-laao - son oo ; 1 45J 1,... T'I`wnr.c ; n'ice1 wn Modèle de AI Naboulsi (Convection) Atténuation mesurée à 850 nm i 3D j jw JI I 203-' : 1 E 500 m 1 W400 u '. CL 1 c c.. l' IOD 2CC in ICI SOI 60C 7n Eco 9DD PCC,-'Z Visibilité (m) Figure ; Variation de l'affaiblisseiiieizt a 950 iiîi Figi (re Il. VciriÉitioii le l'affciiblisseiîieiit eii fonctioiz de Ici en foii (-tioii de la visibilité. Coiiilai-,iisoii (ii) e (- le iiiodèlei) isibilité ; Coi,il) cir (iisoii avec le iiioclèle d'al Niboiilsi de Kruse et Kim.. (tidvectioii et coiiye (-tioiz). La comparaison des mesures aux modèles existants dans la littérature montre un bon accord entre les mesures et les modèles proposés. De l'analyse des courbes précédentes, il apparaît que le modèle de AI Naboulsi, développé à partir de Fascod, est en excellent accord avec les mesures expérimentales pour les faibles visibilités ou les modèles de Krusc et Kim s'écartent notablement des mesures. 4. La Portée optique météorologique (POM) 4.1. La visibilité Définie à l'origine pour les besoins de la météorologie, la portée optique atmosphérique (ou visibilité) est définie par la longueur du trajet que doit effectuer dans l'atmosphère un faisceau de rayons lumineux parallèles, émanant d'une lampe à incandescence, à une température de couleur de 2700 K, pour que l'intensité du flux lumineux soit réduite à 0,05 fois sa valeur initiale. Elle caractérise la transparence de l'atmosphère. La figure 12 donne un exemple des variations de la POM observées sur le site de la Turbie (06) le 28 juin 2004 durant une journée de faible visibilité « m) et en présence de brouillard «1000 m). Elle est mesurée à l'aide d'un transmissomètre ou d'un diffusiomètre. Le transmissomètre est un instrument basé sur la perte de l'intensité de la lumière d'un faisceau de rayons lumineux dans l'atmosphère, laquelle dépend à la fois de l'absorption et de la diffusion. Le diffusiomètre donne une indication de la visibilité dans l'atmosphère d'après la mesure de la diffusion par un volume donné d'un faisceau de lumière Les instruments de mesure Le transmissomètre La méthode transmissométrique est la plus couramment utilisée pour mesurer le coefficient d'extinction moyen dans un cylindre d'air horizontal placé entre un No 67 JLtin/jtiillet 2005

9 Repères L'ÉLECTROMAGNÉTISME i L ii ii (1 b l q i 11 c i c [i c tt) ti i 1'Il GO q- illillilltil "'0-1 =03D- t fdoq - 1 oon a /- / cc : dlulc phoro : lccrnquè o E\IETTELR RE CE Il l'fr RL'troprojtcni 0 n 1 2-ZO 40C GIJC ecp 1 DOC 12CC i4ci r.! " kjt,s j igr 1 Figitre 14. lrci ; zsiiiissoiiièti-e ii faisceabi rfléchi. Figure 12. Vai-iatioii.ç (le la POM ob.yei-vée siii- le site de la Turbie le 28jiiiii L i l n e d e b a s e 1 :' : i! c c'1 \: 1I!: i <c''.1 -< : Source lumineuse cellule pholoèlectnque E\IElll? ll 1 -? 11, ii \IS1, 'n.' V\ " luma.!'tdi.unill ",im.uc tul- i.-'t.'.'lh </k!'''.'l!'te'.r E\IETTEL'R RECEPTEUR Fi Figure 15. Scli'ia eiilotii- la iiestire de ) isibilité par i «éti-odifflisioii. Figiire 13. Tratisiiiissoiiiètre à fiiisc-eait direct. émetteur composé d'une source lumineuse à flux constant et modulé, et un récepteur équipé d'un photo- 1 1 " 1 1 [Il 1 il 1 Il I,d, détecteur (le plus souvent une photodiode située au foyer d'un miroir parabolique ou d'une lentille). La source lumineuse la plus souvent utilisée est du type lampe à 1 li 1 il1, 1 =Z* halogène ou tube à décharge lumineuse dans le xénon. La modulation de la source lumineuse évite l'influence de la lumière parasite solaire. Le courant issu du photodétecteur détermine le facteur de transmission, ce qui P,l, ll> 1 (1, permet de calculer le coefficient d'extinction et la POM. Il existe deux types de transmissomètre [16] :. ceux dont l'émetteur et le récepteur sont placés dans des boîtiers différents et placés à une distance connue l'un de l'autre (figure 13),. ceux dont l'émetteur et le récepteur sont placés Figure 16. Schéma pour la mesure de la visibilité par la technigue de la diffiision avaizt. dans le même bottier, la lumière émise est réfléchie par un miroir ou rétroréflecteur placé à distance (figure 14). La distance parcourue par la lumière entre l'émetteur et le récepteur est communément appelée " base du transmissomètre " et peut varier de quelques mètres à 300 mètres Le diffusiomètre La méthode la plus pratique pour effectuer cette mesure consiste à concentrer un faisceau lumineux sur un petit volume d'air et à déterminer, par des moyens photométriques, la proportion de lumière diffusée dans un angle solide suffisamment grand et dans des directions c qui ne sont pas privilégiées. No 6 7 Juiti,,Iuillct 2005

10 La propagation des ondes optiques visibles et infrarouges dans 'atmosphère terrestre Deux types de mesure sont utilisés dans ces instruments : la diffusion arrière et la diffusion avant [16]. difftision arrière oit rétrodiffiision (figure 15) : le faisceau lumineux est concentré sur un petit volume d'air, il est rétrodiffusé et collecté par la cellule photoélectrique.. diffusion avant : les instruments sont constitués d'un émetteur et d'un récepteur dont les faisceaux d'émission et de réception font entre eux un angle de 20 à 50 degrés (figure 16) ; d'autres dispositifs placent un diaphragme à mi-distance entre l'émetteur et le récepteur, ou deux diaphragmes placés près de l'émetteur et du récepteur. 5. Applications et constructeurs Les liaisons optiques atmosphériques (LOA) peuvent constituer une solution rapide et peu coûteuse dans les situations suivantes [1] :. lorsque l'utilisateur n'est pas propriétaire du terrain sur lequel il souhaite poser son câble de transmission (fibre optique, câble de cuivre),. lorsque les obstacles sont difficilement franchissables telles que traversée d'autoroute, de rivière, etc.. lorsque la liaison doit être opérationnelle très rapidement et à faible coût,. lorsque la liaison doit être opérationnelle temporairement pour des événements bien particuliers (salons, jeux olympiques, course, action commerciale pour répondre à un besoin d'un client...),. lorsque les environnements géographiques sont sujets à des perturbations climatiques importantes telles la foudre ou saturés en liaisons radioélectriques (usine, aéroport...),. lorsque la liaison doit être installée d'urgence pour rétablir une connexion temporairement détruite (par exemple, lors de l'attentat du Il septembre 2001 à New York, de nombreuses liaisons optiques furent installées pour assurer les connexions téléphoniques et informatiques,. lorsqu'on souhaite fermer une boucle optique pour des questions de sécurité (ATM à 155 Mbit/s, WDM à 10 Gbit/s),. lorsqu'on souhaite disposer de liaisons informatiques hauts débits (Ethernet : 10 Mbit/s, FastEthernet : 100 Mbits/s, Gigabit Ethernet : 1 Gigabit/s, FFDI...) ou téléphoniques. lorsqu'on souhaite relier les différentes cellules urbaines GSM et UMTS. Au niveau plus opérationnel, on peut citer les applications suivantes : Les liaisons de r-accordement " backhaul " de la téléphonie niobile. La technologie " LOA " constitue une alternative aux connexions par câbles permettant un transfert important d'informations entre les stations de base et l'infrastructure du réseau. Elle permet de s'affranchir également des faisceaux hertziens, largement employés lors du déploiement du réseau 2G (GSM et DCS). Disposant d'une plus large bande passante, elle est appropriée aux applications multi média. La connexion Interiiet à haut débit sur le dernier kilomètre. Les LOA constituent une solution pratique et économique à la couverture du " dernier kilomètre " en complément des liaisons radioélectriques. Bénéficiant des progrès accomplis dans le cadre du développement de la fibre optique, elles offrent des débits importants ne nécessitent aucune licence d'utilisation. Les liaisons sécurisées. La finesse des faisceaux et leur invisibilité (utilisation de l'infrarouge) assurent aux LOA une parfaite discrétion. De ce fait elles sont plus particulièrement utilisées dans les instances gouvernementales (la défense notamment), et par les entreprises en quête de confidentialité. L'interception du faisceau ne peut être réalisée qu'en se plaçant avec le même matériel sur la trajectoire du faisceau, interrompant de ce fait la communication avec l'utilisateur. Des systèmes de cryptage de l'information à toute éventualité. La télévision haccte définition. transmission sont d'autre part utilisés pour parer et Les LOA, permettant la de données à haut débit, sont parfaitement adaptées au transfert d'un nombre important d'images numériques entre bâtiments par exemple, ou lors de manifestations temporaires particulières. Plusieurs produits sont proposés par des sociétés à des longueurs d'onde proches de l'optique pour des débits de plusieurs centaines de Mbit/s sur des distances de l'ordre de quelques km. Une liste non exhaustive est donnée en annexe Conclusion Les différents aspects de la propagation des photons dans l'atmosphère terrestre ont été présentés (absorption moléculaire et aérosolaire, diffusion moléculaire et aérosolaire, affaiblissement par la pluie, par la neige, effets des scintillations). Ils constituent la clé de toute bonne compréhension des futurs systèmes de communication utilisant l'optique non filaire. Le brouillard apparaît comme l'élément des liaisons optiques atmosphériques. le plus pénalisant au fonctionnement La comparaison des données expérimentales a permis de valider les modèles proposés dans la littérature. Ces derniers permettent de maîtriser les niveaux de puissance t d'émission des futures liaisons optiques atmosphériques, d en leur garantissant une dynamique suffisante compte tenu de la variabilité des conditions optiques de propagation. No 6/7 JuiniLtillet 2005

11 epères L'ÉLECTROMAGNÉTISME Les liaisons expérimentales permettent de montrer que les LOA constituent une alternative fiable large bande à la pose des fibres optiques, et de conduire à une meilleure acceptation de cette technologie dans l'industrie des réseaux de télécommunications hauts débits. Afin de mieux appréhender la disponibilité d'une liaison optique atmosphérique, le lecteur se référera à des outils de simulation de la qualité de service. Ils permettent, pour un site géographique donné, de déterminer la disponibilité et la fiabilité d'une liaison en fonction des paramètres systèmes (puissance, longueur d'onde, caractéristiques du matériel) et des paramètres climatiques et atmosphériques. Ils intègrent les différents phénomènes physiques responsables de la rupture des liaisons tels que les atténuations dues à la lumière ambiante, à la scintillation, à la pluie, à la neige et au brouillard [17]. 7. Références [Il 0. BOUCHET, H. SIZUN, BOISROBERT, F. DE FORNEL, PN. FAVENNEC ; " Optique sans fil,'propagation et Communication " ; Collection Technique et Scientifique des Télécommunications, Hermès, 2004, [2] MIE, Ann. de Phys., 25, , [3] EP SHETTLEand R.W. FENN, " Models for the Aerosols of the Lower Atmosphere and the Effects of Humidity Uariations on Their Optical Properties " AFGL-TR , Air Force Geophysical Laboratory, Bedford MA 01731, 1979 [41 D. DEIRMENDJIAN, " Electromagnetlc scattering on spherical polydispersions ", Elseiver New York [51 E. P SH ETTLE, " Models of aerosols, clouds and precipitation for atmospheric propagation studies ", Atmospheric propagation in the UV, Visible, IR and MM wave region and related systems aspects AGARD conference Proceeding 454 (15) 1-13, [61 M.R. CLAY and A.P. LENHAM, " Transmission of electromagnetlc radiation in fogs in the , Ipm wavelength range ", Applied Optics, 20 (22), [71 P.VV. KRUSE and al. ; " Elements of infrared technology : Generation, transmission and detection ", J. Wiley and sons, New York, [ KIM, B. MCARTHUR, KOREVAAR, " Comparisonoflaser beam propagation at 785 nm and 1550 nm in fog and haze for optical wireless communications ", Proc SPIE, 4214, 26-37, [91 P. BATAILLE ; " Analyse du comportement d'un système de tèlécommunlcations optique fonctionnant à 0,83 Ilm dans la basse atmosphère ", Thèse de doctorat, Université de Rennes, [101 M. AL NABOULSI, H,SIZUN DE F. FORNEL ; " Fog Attenuation Prediction for Optlcal and Infrared Waves ", Journal SPIE (International Society for Optical Engineering, [111 T.H. CARBONNEAU, D.R. VVISELEY, " Opportunities and challenges for optical wireless ; the competitive advantage of free space telecommunications links ln today's crowded market place ", SPIE Conference on optical wireless communications, Boston, Massachusetts, Vol 3232, [12] Rec. UIT R P.837-4, Caractéristiques des précipitations pour la modélisation de la propagation, UIT-R, 2004 [13] H. WEICHEL, " Laserbeampropagation in theatmosphere ", Roy F. Potter, Series Editor, The international society for optical engineering, Bellingham, Washington, Etats Unis, 1989 Mie, ann, Phys.,25, , [141 H. VASSEUR, C. OESTGES, A. VANDER VORST, " Influence de la troposphère sur les liaisons sans fil aux ondes millimétriques et optiques ", Propagation électromagnétique du décamétrique à l'angstrdm, 3c''es journées, Rennes, M. GEBBART, E. LEITGEB, M. AL NABOULSI, H. SIZUN, DE F. FORNEL, " Measurements of light attenuation at different wavelengths in dense fog conditions for FSO applications ", STSM-7 COST270, 2004, [161 Y COJAN, J.C. FONTANELLA ; " Propagation du rayonnement dans l'atmosphère ", Techniques de'ngénteur, Traité Electronique, E4030, pp.1-30, [17] M. CHABANE, M. AL NABOULSI, H. SIZUN, 0. BOUCHET, " A new Quality of Service FSO software ", ECPS'05, Brest, EI Ed e u Hervé Sizun, titulaire d'une thèse de doctorat de 3ème cycle de l'université de Rennes, est ingénieur à France Télécom Recherche et Développement Expert senior, Il est spécialiste de la propagation en espace libre des ondes électromagnétiques (radio et optique), Il participe aux travaux à la Commission d'etudes 3 du secteur des Radiocommunications de l'union Internationale des Télécommunications (U! T-R). Maher Alnaboulsi, doctorant à France Télécom Recherche et Développement, est actuellement affecté au sein de l'équipe de recherche " Optique de champ proche " au laboratoire de Physique de l'université de Bourgogne. Il a plus particulièrement travaillé sur l'influence du brouillard sur la propagation des ondes optique et infrarouge. Frédérique de Fornel est directeur de recherche au CNRS, spécialiste des ondes évanescentes et de la propagation optique guidée et non guidée. Elle dirige équipe de recherche " Optique de champ proche au laboratoire de Physique de l'université de Bourgogne. Elle est présidente de la commission " EJectronique et Photonique du CNFRS IURSI France) et vice-présidente de cette commission à URSI (Union Radio Scientifique Internationale), No 6/7 Jtiiii/juillet 2005

12 La propagation des ondes optiques visibles et infrarouges dans 'atmosphère terrestre Annexe 1 : Constructeurs d'équipements de liaisons optiques atmosphériques Le lecteur trouvera ci-après une liste non exhaustive d'équipementiers de liaisons optiques atmosphériques : AdvaLase Corporation, 224 DP Road, P.O. Box 1248, Los Alamos, NM 87544, USA, Phone : , Fax : , AirFiber Inc Via Esprillo, San Diego California USA, toll free US, Phone, fax, Aoptix Technologies Inc. 580 Division Street, Campbell, CA 95008, Phone : (408) , Fax : (408) , Cablefree Solutions Limited, Cablefree House, 1 St. Clare Business Park, Holly Road, Hampton Hill, Middlesex TW 12 1 PZ UK, Phone : +44 (0) Fax : +44 (0) Canon Inc. Broadcast & Communications Division (Headquarters), 400 Sylvan Avenue, Englewood c Cliffs, NJ 07632, Phone : (201) , Fax : (201) Communications by Light (Gesellschaft für optische Kommunikationssysteme mbh) (CBL), Darmstadter Str. 81, Münster near Dieburg, Germany, Phone : +49 (0) 60 71/303 Fax : +49 (0) 60 71/ http ://www.cbl.de. http ://www.airlaser.de// Celerica, Inc., 55 Madison Avenue, Suite 400, Morristown, Phone : , Fax Crinis Networks, Inc., 2099 N. Collins Blvd., Suite 200, Richardson, Texas Phone : , Fax : httl2 ://www.crinisnetworks.com/ Digital Atlantic Inc, Dominion Lasercom Inc., 14 Cardinal Park Drive, Suite 102, Leesburg, VA USA, Phone : fsona Communications Corporation, # Horseshoe Way, Richmond, B.C. Canada, V7A 5H7 Phone : , Fax : NJ GoC AG, Vor der Pforte 19, Dreieich, Germany, Phone : , Fax : , Holoplex Technologies Inc, 600 South Lake Avenue, Suite 102, Pasadena, California 91106, USA Phone : Ext Fax : IrLan P.O.Box 288, Yokneam 20692, Israel Phone : , Fax : Katharsis Ltd., (formerly or aka Acropolis Computer Systems), 20, Admiral Lazarev Emb., Saint-Petersburg, , Russia Phone : ++7 (812) Fax : ++7 (812) Lightpointe, Barnes Canyon Rd. San Diego, CA USA, Phone : , Fax : LSA Photonics, 180 Gordon Drive, Suite 106, Exton, PA 19341, USA, Phone : (610) Fax : (610) Maxima Corporation, Sorento Valley Rd, Suite B, San Diego CA 92121, USA, Phone : , Fax : MRV Communications Inc., (Also Optical Crossing and Optical access), (West Coast USA) Nordhoff St., Chatswoi-th, CA 913 Il Phone : , Fax : Omnilux, Inc., 130 West Union Street, Pasadena, CA 91103, USA Phone : (626) , Fax : (626) Optel, HolzKopfel 1, Schenefeld/Hamburg, Germany Phone : (+49 40) Fax : (+49 40) PAV Data Systems Ltd, Windermere Business Centre, Oldfield Court, Windermere, Cumbria, LA23 2HJ N 6,7 Jtiiiiijuillet 2005

13 L'ÉLECTROMAGNÉTISME Phone : Fax : Plaintree Systems Inc., 2081 Merivale Road, Suite 1300, Ottawa, Ontario K2G IG9, Canada Phone : , Fax : Sceptre Communications (UK) Ltd. Singleton Court Business Park, Wonastow Road, Monmouth, NP25 5JA, Wales, u.k.. Phone : +44 (0) , Fax : +44 (0) Shakticom, Espace Legendre, 33 rue Max Linder Libourne, France, Tel : +33 (0) Fax : +33 (0) Terabeam Corporation, Willows Road NE, Kirkland, WA 98034, Phone : , Fax : Annexe 2 : Code de visibilité international Condition météo Brouillard dense Code de visibitité International Précipitation mm/h Visibilité (m) IAffaiblissement (db/km Brouillard épais Srouillard modéré Brouillard léger Orage ,3 Brouillard très lége ,8 Neige Forte pluie ,6 Brume légère Pluie moyenn 12, , ,1 Brume très légère Pluie légère 2, 'l Temps clair Bruine , ,54 Temps très clair , ,19 W 6/7 Juiii/juillet 2005

Pourquoi le rayonnement en météorologie?

Pourquoi le rayonnement en météorologie? Rayonnement Atmosphérique: Equation du Transfert Radiatif: modèles simplifiés 1 Pourquoi le rayonnement en météorologie? C est la seule source d énergie du système Terre-Atmosphère L atmosphère ne consomme

Plus en détail

DIFFRACTion des ondes

DIFFRACTion des ondes DIFFRACTion des ondes I DIFFRACTION DES ONDES PAR LA CUVE À ONDES Lorsqu'une onde plane traverse un trou, elle se transforme en onde circulaire. On dit que l'onde plane est diffractée par le trou. Ce phénomène

Plus en détail

Rec. UIT-R P.527-3 1 RECOMMANDATION UIT-R P.527-3 * CARACTÉRISTIQUES ÉLECTRIQUES DU SOL

Rec. UIT-R P.527-3 1 RECOMMANDATION UIT-R P.527-3 * CARACTÉRISTIQUES ÉLECTRIQUES DU SOL Rec. UIT-R P.527-3 1 RECOMMANDATION UIT-R P.527-3 * CARACTÉRISTIQUES ÉLECTRIQUES DU SOL Rec 527-3 (1978-1982-1990-1992) L'Assemblée des radiocommunications de l'uit, considérant a) que la propagation de

Plus en détail

Introduction à la physique du laser. 1ère partie : les caractéristiques des faisceaux gaussiens.

Introduction à la physique du laser. 1ère partie : les caractéristiques des faisceaux gaussiens. Introduction à la physique du laser. 1ère partie : les caractéristiques des faisceaux gaussiens. Objectifs Connaître les caractéristiques de la structure gaussienne d un faisceau laser (waist, longueur

Plus en détail

Rayonnements dans l univers

Rayonnements dans l univers Terminale S Rayonnements dans l univers Notions et contenu Rayonnements dans l Univers Absorption de rayonnements par l atmosphère terrestre. Etude de documents Compétences exigibles Extraire et exploiter

Plus en détail

5/ Fonctionnement du laser

5/ Fonctionnement du laser 5/ Fonctionnement du laser La longueur d onde du laser est de 532 nanomètres (532x10-9 m) soit dans le vert. Le choix de cette longueur d onde n est pas fait au hasard car la matière va interagir avec

Plus en détail

AFFAIBLISSEMENT DÛ AUX NUAGES ET AU BROUILLARD

AFFAIBLISSEMENT DÛ AUX NUAGES ET AU BROUILLARD Rec. UIT-R P.84- RECOMMANDATION UIT-R P.84- AFFAIBLISSEMENT DÛ AUX NUAGES ET AU BROUILLARD (Question UIT-R /3) Rec. UIT-R P.84- (99-994-997) L'Assemblée des radiocommunications de l'uit, considérant a)

Plus en détail

Approche documentaire : «Oscillateur optique, Laser»

Approche documentaire : «Oscillateur optique, Laser» Approche documentaire : «Oscillateur optique, Laser» Objectifs : en relation avec le cours sur les ondes, les documents suivants permettent de décrire le fonctionnement d un laser en termes de système

Plus en détail

LUMIERE BLANCHE - LUMIERE MONOCHROMATIQUE

LUMIERE BLANCHE - LUMIERE MONOCHROMATIQUE LUMIERE BLANCHE - LUMIERE MONOCHROMATIQUE I LE PHENOMENE DE DISPERSION 1 Expérience 2 Observation La lumière émise par la source traverse le prisme, on observe sur l'écran le spectre de la lumière blanche.

Plus en détail

LA THERMOGRAPHIE INFRAROUGE

LA THERMOGRAPHIE INFRAROUGE LA THERMOGRAPHIE INFRAROUGE 1 EMISSION THERMIQUE DE LA MATIERE 2 1.1 LE RAYONNEMENT ELECTROMAGNETIQUE 2 1.2 LES CORPS NOIRS 2 1.3 LES CORPS GRIS 3 2 APPLICATION A LA THERMOGRAPHIE INFRAROUGE 4 2.1 DISPOSITIF

Plus en détail

Activité 1 : Rayonnements et absorption par l'atmosphère - Correction

Activité 1 : Rayonnements et absorption par l'atmosphère - Correction Activité 1 : Rayonnements et absorption par l'atmosphère - Correction Objectifs : Extraire et exploiter des informations sur l'absorption des rayonnements par l'atmosphère terrestre. Connaitre des sources

Plus en détail

Comprendre l Univers grâce aux messages de la lumière

Comprendre l Univers grâce aux messages de la lumière Seconde / P4 Comprendre l Univers grâce aux messages de la lumière 1/ EXPLORATION DE L UNIVERS Dans notre environnement quotidien, les dimensions, les distances sont à l échelle humaine : quelques mètres,

Plus en détail

Ecole Centrale d Electronique VA «Réseaux haut débit et multimédia» Novembre 2009

Ecole Centrale d Electronique VA «Réseaux haut débit et multimédia» Novembre 2009 Ecole Centrale d Electronique VA «Réseaux haut débit et multimédia» Novembre 2009 1 Les fibres optiques : caractéristiques et fabrication 2 Les composants optoélectroniques 3 Les amplificateurs optiques

Plus en détail

cpgedupuydelome.fr -PC Lorient

cpgedupuydelome.fr -PC Lorient Première partie Modèle scalaire des ondes lumineuses On se place dans le cadre de l optique géométrique 1 Modèle de propagation 1.1 Aspect ondulatoire Notion d onde électromagnétique On considère une onde

Plus en détail

TUTORAT UE 3 2015-2016 Biophysique CORRECTION Séance n 3 Semaine du 28/09/2015

TUTORAT UE 3 2015-2016 Biophysique CORRECTION Séance n 3 Semaine du 28/09/2015 TUTORAT UE 3 2015-2016 Biophysique CORRECTION Séance n 3 Semaine du 28/09/2015 Optique 2 Mariano-Goulart QCM n 1 : A, C A. Vrai. Hz.m -1.s => B. Faux.. C. Vrai. L'équation donnée montre que l onde électrique

Plus en détail

Chapitre 4 - Lumière et couleur

Chapitre 4 - Lumière et couleur Choix pédagogiques Chapitre 4 - Lumière et couleur Manuel pages 64 à 77 Ce chapitre reprend les notions introduites au collège et en classe de seconde sur les sources de lumières monochromatiques et polychromatiques.

Plus en détail

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices :

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices : Chapitre 02 La lumière des étoiles. I- Lumière monochromatique et lumière polychromatique. )- Expérience de Newton (642 727). 2)- Expérience avec la lumière émise par un Laser. 3)- Radiation et longueur

Plus en détail

Chapitre 18 : Transmettre et stocker de l information

Chapitre 18 : Transmettre et stocker de l information Chapitre 18 : Transmettre et stocker de l information Connaissances et compétences : - Identifier les éléments d une chaîne de transmission d informations. - Recueillir et exploiter des informations concernant

Plus en détail

Physique Transmission et stockage de l information Chap.22

Physique Transmission et stockage de l information Chap.22 TS Thème : Agir Activités Physique Transmission et stockage de l information Chap.22 I. Transmission de l information 1. Procédés physique de transmission Une chaîne de transmission peut se schématiser

Plus en détail

Chapitre II : Propriétés thermiques de la matière

Chapitre II : Propriétés thermiques de la matière II.1. La dilatation thermique Chapitre II : Propriétés thermiques de la matière Lorsqu on chauffe une substance, on provoque l augmentation de l énergie cinétique des atomes et des molécules, ce qui accroît

Plus en détail

obs.5 Sources de lumières colorées exercices

obs.5 Sources de lumières colorées exercices obs.5 Sources de lumières colorées exercices Savoir son cours Mots manquants Chaque radiation lumineuse peut être caractérisée par une grandeur appelée longueur d onde dans le vide. Les infrarouges ont

Plus en détail

APPEL A PROJETS 2007 DE LA VILLE DE PARIS PROGRAMME DE RECHERCHE SUR PARIS. Projet EPICEA

APPEL A PROJETS 2007 DE LA VILLE DE PARIS PROGRAMME DE RECHERCHE SUR PARIS. Projet EPICEA APPEL A PROJETS 2007 DE LA VILLE DE PARIS PROGRAMME DE RECHERCHE SUR PARIS Projet EPICEA Etude Pluridisciplinaire des Impacts du Changement climatique à l Echelle de l Agglomération parisienne Rapport

Plus en détail

Chapitre 22 : (Cours) Numérisation, transmission, et stockage de l information

Chapitre 22 : (Cours) Numérisation, transmission, et stockage de l information Chapitre 22 : (Cours) Numérisation, transmission, et stockage de l information I. Nature du signal I.1. Définition Un signal est la représentation physique d une information (température, pression, absorbance,

Plus en détail

N.T. C Formatio ns 1

N.T. C Formatio ns 1 1 LA RETRODIFFUSION: La rétrodiffusion consiste à mesurer le temps mis par une impulsion lumineuse pour aller et revenir dans la liaison. L atténuation est le rapport entre la lumière envoyée et la lumière

Plus en détail

Chapitre 2 : Systèmes radio mobiles et concepts cellulaires

Chapitre 2 : Systèmes radio mobiles et concepts cellulaires Chapitre 2 : Systèmes radio mobiles et concepts cellulaires Systèmes cellulaires Réseaux cellulaires analogiques de 1ère génération : AMPS (USA), NMT(Scandinavie), TACS (RU)... Réseaux numériques de 2ème

Plus en détail

Bureau International des Poids et Mesures. Rapport BIPM-86/4 SUR LES LASERS A CONFIGURATION OPTIMALE. par P. Giacomo

Bureau International des Poids et Mesures. Rapport BIPM-86/4 SUR LES LASERS A CONFIGURATION OPTIMALE. par P. Giacomo Bureau International des Poids et Mesures Rapport BIPM-86/4 SUR LES LASERS A CONFIGURATION OPTIMALE par P. Giacomo Dàns plusieurs articles récents, MM. Le Floch, Lenormand et Le Naour (Rennes) (1) ont

Plus en détail

Application à l astrophysique ACTIVITE

Application à l astrophysique ACTIVITE Application à l astrophysique Seconde ACTIVITE I ) But : Le but de l activité est de donner quelques exemples d'utilisations pratiques de l analyse spectrale permettant de connaître un peu mieux les étoiles.

Plus en détail

Energie. L intérêt de ce milieu amplificateur est que la fréquence de la transition laser, ν 0 = E 2 E 1

Energie. L intérêt de ce milieu amplificateur est que la fréquence de la transition laser, ν 0 = E 2 E 1 1 Université Paris XI Centre d Orsay Master 1 de Physique Fondamentale Magistère de Physique Fondamentale 2 ième année Examen de Physique des Lasers Examen de 2 ieme cycle Première session 2011-2012 Épreuve

Plus en détail

FICHE 01 TECHNOLOGIE

FICHE 01 TECHNOLOGIE Ministère de la santé et des sports Secrétariat d Etat chargé de l écologie Secrétariat d Etat chargé de la prospective et du développement de l économie numérique FICHE 01 TECHNOLOGIE 1. Téléphones mobiles

Plus en détail

Dans le cadre du. Tout s éclaire! Dossier pédagogique pour l enseignant. Le contenu des ateliers est donné à titre indicatif et pour mémoire.

Dans le cadre du. Tout s éclaire! Dossier pédagogique pour l enseignant. Le contenu des ateliers est donné à titre indicatif et pour mémoire. Dans le cadre du Tout s éclaire! Dossier pédagogique pour l enseignant Le contenu des ateliers est donné à titre indicatif et pour mémoire. Les animateurs adapteront leur message en fonction du public

Plus en détail

OPTIQUE GEOMETRIQUE SPÉ MP I STIGMATISME DES SYSTEMES CATADIOPTRIQUES: 1 ) Cas du miroir parabolique

OPTIQUE GEOMETRIQUE SPÉ MP I STIGMATISME DES SYSTEMES CATADIOPTRIQUES: 1 ) Cas du miroir parabolique I STIGMATISME DES SYSTEMES CATADIOPTRIQUES: 1 ) Cas du miroir parabolique n est plus sur l axe, il n y a plus très denses au voisinage d une courbe Pour un point à distance finie, il n y a plus stigmatisme:

Plus en détail

1 Introduction générale

1 Introduction générale Expérience n 10 Éléments d optique Domaine: Optique, ondes électromagnétiques Lien avec le cours de Physique Générale: Cette expérience est liée aux chapitres suivants du cours de Physique Générale: -

Plus en détail

G.P. DNS02 Septembre 2012. Réfraction...1 I.Préliminaires...1 II.Première partie...1 III.Deuxième partie...3. Réfraction

G.P. DNS02 Septembre 2012. Réfraction...1 I.Préliminaires...1 II.Première partie...1 III.Deuxième partie...3. Réfraction DNS Sujet Réfraction...1 I.Préliminaires...1 II.Première partie...1 III.Deuxième partie...3 Réfraction I. Préliminaires 1. Rappeler la valeur et l'unité de la perméabilité magnétique du vide µ 0. Donner

Plus en détail

TECHNOLOGIE DE L OPTIQUE GUIDEE

TECHNOLOGIE DE L OPTIQUE GUIDEE REPUBLIQUE DU CAMEROUN Paix - Travail Patrie --------------------- UNIVERSITE DE YAOUNDE I ---------------------- ECOLE NATIONALE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE ---------------------- REPUBLIC OF CAMEROUN Peace

Plus en détail

Ludovic Grossard. Chapitre V Les bres optiques. Chapitre V. Département Mesures Physiques, IUT du Limousin Université de Limoges

Ludovic Grossard. Chapitre V Les bres optiques. Chapitre V. Département Mesures Physiques, IUT du Limousin Université de Limoges Chapitre V Les bres optiques Ludovic Grossard Département Mesures Physiques, IUT du Limousin Université de Limoges 1 Structure d'une bre 2 Prol d'indice 3 Principe de guidage 4 Caractéristiques d'une bre

Plus en détail

Fibres Optiques. 1 Introduction. 2 Propagation de la lumière dans une fibre

Fibres Optiques. 1 Introduction. 2 Propagation de la lumière dans une fibre Fibres Optiques 1 Introduction Les fibres optiques permettent la propagation guidée de la lumière sur plusieurs milliers de kilomètres. Elles permettent actuellement une transmission d information rapide

Plus en détail

Hygrométrie. Frédéric Élie, septembre 2000, août 2008

Hygrométrie. Frédéric Élie, septembre 2000, août 2008 ACCUEIL Hygrométrie Frédéric Élie, septembre 2000, août 2008 La reproduction des articles, images ou graphiques de ce site, pour usage collectif, y compris dans le cadre des études scolaires et supérieures,

Plus en détail

UE 503 L3 MIAGE. Initiation Réseau et Programmation Web La couche physique. A. Belaïd

UE 503 L3 MIAGE. Initiation Réseau et Programmation Web La couche physique. A. Belaïd UE 503 L3 MIAGE Initiation Réseau et Programmation Web La couche physique A. Belaïd abelaid@loria.fr http://www.loria.fr/~abelaid/ Année Universitaire 2011/2012 2 Le Modèle OSI La couche physique ou le

Plus en détail

Le climat. Fonctionnement de la machine climatique. Le forcage du soleil La réponse de l'atmosphère et de l'océan

Le climat. Fonctionnement de la machine climatique. Le forcage du soleil La réponse de l'atmosphère et de l'océan Le climat Fonctionnement de la machine climatique Le forcage du soleil La réponse de l'atmosphère et de l'océan L'évolution du climat L'effet anthropique sur l'évolution du climat L'évolution du climat

Plus en détail

RECOMMANDATION UIT-R P.620-3. DONNÉES SUR LA PROPAGATION NÉCESSAIRES AU CALCUL DES DISTANCES DE COORDINATION DANS LA GAMME DE FRÉQUENCES 0,85-60 GHz

RECOMMANDATION UIT-R P.620-3. DONNÉES SUR LA PROPAGATION NÉCESSAIRES AU CALCUL DES DISTANCES DE COORDINATION DANS LA GAMME DE FRÉQUENCES 0,85-60 GHz Rec. UIT-R P.620-3 1 RECOMMANDATION UIT-R P.620-3 DONNÉES SUR LA PROPAGATION NÉCESSAIRES AU CALCUL DES DISTANCES DE COORDINATION DANS LA GAMME DE FRÉQUENCES 0,85-60 GHz (Question UIT-R 208/3) (1986-1992-1995-1997)

Plus en détail

Performances énergétiques. La conduction. La transmission thermique. Les phénomènes physiques concernés. Diagnostiquer avant de rénover

Performances énergétiques. La conduction. La transmission thermique. Les phénomènes physiques concernés. Diagnostiquer avant de rénover Performances énergétiques Diagnostiquer avant de rénover Claude CRABBÉ PRINCIPES DE BASE DE LA PHYSIQUE DU BATIMENT Architecture & Climat UCL IA concept Les phénomènes physiques concernés. La transmission

Plus en détail

ETUDE D'UNE FIBRE OPTIQUE ET D'UN CÂBLE À PAIRE TORSADÉE

ETUDE D'UNE FIBRE OPTIQUE ET D'UN CÂBLE À PAIRE TORSADÉE ETUDE D'UNE FIBRE OPTIQUE ET D'UN CÂBLE À PAIRE TORSADÉE Capacité(s) contextualisée(s) mise(s) en jeu durant l'activité : Evaluer l'affaiblissement d'un signal à l'aide du coefficient d'atténuation. Mettre

Plus en détail

Introduction. Réglementation applicable aux appareils de télécommunications sansfil. Appareils sans fil. Valeurs limites

Introduction. Réglementation applicable aux appareils de télécommunications sansfil. Appareils sans fil. Valeurs limites Appareils sans fil Réglementation applicable aux appareils de télécommunications sans-fil * Téléphones domestiques sans fil * Babyphones* Internet sans fil* Bluetooth * Comparaison des valeurs DAS Introduction

Plus en détail

Chapitre 12 Physique quantique

Chapitre 12 Physique quantique DERNIÈRE IMPRESSION LE 29 août 2013 à 13:52 Chapitre 12 Physique quantique Table des matières 1 Les niveaux d énergie 2 1.1 Une énergie quantifiée.......................... 2 1.2 Énergie de rayonnement

Plus en détail

Master Lumière et Mesures Extrêmes Signal et Bruits : travaux pratiques. Détection par effet mirage Mesures photothermiques

Master Lumière et Mesures Extrêmes Signal et Bruits : travaux pratiques. Détection par effet mirage Mesures photothermiques 1 Master Lumière et Mesures Extrêmes Signal et Bruits : travaux pratiques 1 Introduction Détection par effet mirage Mesures photothermiques La méthode de détection par effet mirage fait partie de méthodes

Plus en détail

OPTIQUE. 1. Loi de la réflexion. Un rayon lumineux incident sur une surface transparente, se comporte comme illustré ci-dessous: rayon incident

OPTIQUE. 1. Loi de la réflexion. Un rayon lumineux incident sur une surface transparente, se comporte comme illustré ci-dessous: rayon incident OPTIQUE Un rayon lumineux incident sur une surface transparente, se comporte comme illustré ci-dessous: rayon incident AIR rayon réfléchi EAU rayon réfracté A l'interface entre les deux milieux, une partie

Plus en détail

Mesure de Température par Caméra Infrarouge

Mesure de Température par Caméra Infrarouge Mesure de Température par Caméra Infrarouge INTRODUCTION La caméra infrarouge capte au travers d un milieu transmetteur (ex : l atmosphère) les rayonnements émis par une scène thermique. Le système radiométrique

Plus en détail

L'apport de la physique au diagnostic médical

L'apport de la physique au diagnostic médical L'apport de la physique au diagnostic médical L'application des découvertes de la physique à l'exploration du corps humain fournit aux médecins des informations essentielles pour leurs diagnostics. Ils

Plus en détail

Module HVAC - fonctionnalités

Module HVAC - fonctionnalités Module HVAC - fonctionnalités Modèle de radiation : DO = Discrete Ordinates On peut considérer l échauffement de solides semi transparents causé par le rayonnement absorbé par le solide. On peut également

Plus en détail

Activité Documentaire A01 Les rayonnements de l univers

Activité Documentaire A01 Les rayonnements de l univers Activité Documentaire A01 Les rayonnements de l univers Document 1: L'astronomie de l'invisible Les astronomes s'intéressent beaucoup aux rayonnements électromagnétiques appartenant aux domaines non visibles.

Plus en détail

Lentilles Détermination de distances focales

Lentilles Détermination de distances focales Lentilles Détermination de distances focales Résumé Les lentilles sont capables de faire converger ou diverger un faisceau lumineux. La distance focale f d une lentille caractérise cette convergence ou

Plus en détail

LES CARACTERISTIQUES DES SUPPORTS DE TRANSMISSION

LES CARACTERISTIQUES DES SUPPORTS DE TRANSMISSION LES CARACTERISTIQUES DES SUPPORTS DE TRANSMISSION LES CARACTERISTIQUES DES SUPPORTS DE TRANSMISSION ) Caractéristiques techniques des supports. L infrastructure d un réseau, la qualité de service offerte,

Plus en détail

Procédé de détection de gaz par imagerie infrarouge

Procédé de détection de gaz par imagerie infrarouge Procédé de détection de gaz par imagerie infrarouge Après les détecteurs de gaz ponctuels et linéaires, voici un procédé de détection qui donne enfin une image du nuage. 1 Introduction L actualité récente

Plus en détail

Plan. Physique - Optique et applications pour la Synthèse d Images. IUT StDié. Introduction. 1. Nature et propagation i. de La la lumière lumière

Plan. Physique - Optique et applications pour la Synthèse d Images. IUT StDié. Introduction. 1. Nature et propagation i. de La la lumière lumière Physique - Optique et applications pour la Synthèse d Images IUT StDié Cours niveau Licence Optique v.2005-10-05 Stéphane Gobron Plan Introduction 2. Image, réflexion et réfraction 4. Interférences et

Plus en détail

4. Microscopie électronique à balayage

4. Microscopie électronique à balayage 4. Microscopie électronique à balayage 4.1. Principe de formation des images en MEB 4.2. Mise en œuvre 4.3. Les différents modes d imagerie 4.4. Les différents types de contraste 4.5. Performances 4.5.1.

Plus en détail

MR, 2007 Optique 1/20 MR, 2007 Optique 2/20

MR, 2007 Optique 1/20 MR, 2007 Optique 2/20 Sources de lumière Sources naturelles Soleil Étoiles Sources artificielles Bougie Ampoule MR, 2007 Optique 1/20 Origine de la lumière Incandescence La lumière provient d un corps chauffé à température

Plus en détail

ANNALE 2005-2006 FILERE FAS

ANNALE 2005-2006 FILERE FAS Première Année Premier Cycle ANNALE 2005-2006 FILERE FAS INSTITUT NATIONAL DES SCIENCES APPLIQUEES DE LYON Par M.Rey marie.rey@insa-lyon Physique 1 Filière FAS TABLE DES MATIERES PROPAGATION DE LA LUMIERE...

Plus en détail

- 1 - Expérience no 21 ELEMENTS D OPTIQUE 1. INTRODUCTION

- 1 - Expérience no 21 ELEMENTS D OPTIQUE 1. INTRODUCTION - 1 - Expérience no 21 1. INTRODUCTION ELEMENTS D OPTIQUE Dans cette expérience les principes de l optique géométrique sont applicables car les obstacles traversés par la lumière sont beaucoup plus grands

Plus en détail

Spectroscopie d émission atomique

Spectroscopie d émission atomique Année Universitaire : 2010 / 2011 Spectroscopie d émission atomique Réalisé par demoiselles: Chadia BOUCHEFRA. Meryem MIMI. 1 PLAN: INTRODUCTION Spectroscopie d émission atomique: Définition. Avantages.

Plus en détail

Imagerie infrarouge thermique jusqu au millimétrique

Imagerie infrarouge thermique jusqu au millimétrique Imagerie infrarouge thermique jusqu au millimétrique Fondamentaux des caméras thermiques et évolutions Jacques LONNOY, Sagem Défense Sécurité Sagem est le nom commercial de la société Sagem Défense Sécurité

Plus en détail

BTS MÉTIERS DE L'AUDIOVISUEL SCIENCES PHYSIQUES - U. 3 OPTION MÉTIERS DU SON

BTS MÉTIERS DE L'AUDIOVISUEL SCIENCES PHYSIQUES - U. 3 OPTION MÉTIERS DU SON BTS MÉTIERS DE L'AUDIOVISUEL SCIENCES PHYSIQUES - U. 3 OPTION MÉTIERS DU SON SESSION 20 Durée: 3 heures Coefficient: 2 Matériel autorisé: Toutes les calculatrices de poche y compris les calculatrices programmables

Plus en détail

Chapitre 2 : Acoustique physique : -I- Acoustique musicale A- La hauteur d'un son L'oreille perçoit des sons aigus et des sons graves.

Chapitre 2 : Acoustique physique : -I- Acoustique musicale A- La hauteur d'un son L'oreille perçoit des sons aigus et des sons graves. BTS BAT ème année Les ondes 1 Chapitre : Acoustique physique : -I- Acoustique musicale A- La hauteur d'un son L'oreille perçoit des sons aigus et des sons graves. Un son est d'autant plus aigu que sa fréquence

Plus en détail

QUELLE FIBRE UTILISER EN FONCTION DE MES APPLICATIONS. OM1, OM2 ou OM3, QUELLE EST LA FIBRE QU IL ME FAUT POUR MON INSTALLATION?

QUELLE FIBRE UTILISER EN FONCTION DE MES APPLICATIONS. OM1, OM2 ou OM3, QUELLE EST LA FIBRE QU IL ME FAUT POUR MON INSTALLATION? QUELLE FIBRE UTILISER EN FONCTION DE MES APPLICATIONS LE MATCH µm VS 62,5 µm Dans les années 70, les premières fibres optiques de télécommunications avaient un coeur de µm : ces dernières ont été remplacées

Plus en détail

Module STOM : Examen du 28 mai 2003

Module STOM : Examen du 28 mai 2003 Module STM : Examen du 8 mai 3 Durée : 3 heures. Aucun document n'est autorisé. Les réponses aux questions doivent toujours être justifiées. Les parties A et B doivent être rendues sur des copies séparées.

Plus en détail

INTRODUCTION À LA SPECTROSCOPIE

INTRODUCTION À LA SPECTROSCOPIE INTRODUCTION À LA SPECTROSCOPIE Table des matières 1 Introduction : 2 2 Comment obtenir un spectre? : 2 2.1 Étaller la lumière :...................................... 2 2.2 Quelques montages possibles

Plus en détail

Lien optique cohérent à travers l atmosphère turbulente

Lien optique cohérent à travers l atmosphère turbulente Lien optique cohérent à travers l atmosphère turbulente Mini-DOLL : Deep Space Optical Laser Link Journées de Télémétrie Laser Présenté par : Khelifa DJERROUD Personnes impliquées dans le projet: Acef

Plus en détail

Bilan thermique du chauffe-eau solaire

Bilan thermique du chauffe-eau solaire Introduction La modélisation des phénomènes de transfert dans un chauffe-eau solaire à circulation naturelle reste un phénomène difficile et complexe pour simplifier le problème. Le chauffeeau est divisé

Plus en détail

Rappel des technologies utilisées // Nouvelles technologies. (Synthèse par J.Ph GOURRAUD d une conférence des Dr B.BEUMER et Dr I.

Rappel des technologies utilisées // Nouvelles technologies. (Synthèse par J.Ph GOURRAUD d une conférence des Dr B.BEUMER et Dr I. ANALYSEUR DE SOUFRE TOTAL DANS LES PROCEDES DE CARBURANTS PETROLIERS Caractéristiques Principales Détermination du soufre total par le procédé MWD XRF Etendue de mesure dynamique de 0.6ppm à 3000ppm Temps

Plus en détail

TP 2: LES SPECTRES, MESSAGES DE LA LUMIERE

TP 2: LES SPECTRES, MESSAGES DE LA LUMIERE TP 2: LES SPECTRES, MESSAGES DE LA LUMIERE OBJECTIFS : - Distinguer un spectre d émission d un spectre d absorption. - Reconnaître et interpréter un spectre d émission d origine thermique - Savoir qu un

Plus en détail

Amplificateur à fibre dopée erbium

Amplificateur à fibre dopée erbium Amplificateur à fibre dopée erbium Laser, Matériaux, Milieux Biologiques Sécurité laser ATTENTION : la diode laser à 980 nm est puissante (100 mw). Pour des raisons de sécurité et de sauvegarde de la santé

Plus en détail

Corrigés de la séance 13 Chap 25-26: La lumière, l optique géométrique

Corrigés de la séance 13 Chap 25-26: La lumière, l optique géométrique Corrigés de la séance 13 Chap 25-26: La lumière, l optique géométrique Questions pour réfléchir chap. 26 Q3. Expliquez pourquoi la distance focale d une lentille dépend en réalité de la couleur de la lumière

Plus en détail

B31+B32 - Lignes. Ces grandeurs dépendent de la longueur l de la ligne : ce sont des grandeurs dites "réparties".

B31+B32 - Lignes. Ces grandeurs dépendent de la longueur l de la ligne : ce sont des grandeurs dites réparties. G. Pinson - Physique Appliquée Lignes B31+B32-TP / 1 B31+B32 - Lignes But : on veut transmettre des données numériques sous forme d'impulsions binaires dans une ligne, en veillant à minimiser les perturbations

Plus en détail

Chapitre 5. Transfert chaleur par rayonnement

Chapitre 5. Transfert chaleur par rayonnement Chapitre 5 Transfert chaleur par rayonnement 1 Sommaire : 1 - Nature du rayonnement 2 - Caractéristiques ristiques Energétiques 3 - Corps noir 4 - Flux solaire intercepté par la planète Terre 5 - Equilibre

Plus en détail

FIBRE OPTIQUE : EVT-250 & EVR-250

FIBRE OPTIQUE : EVT-250 & EVR-250 Introduction La gamme 250 est conçue pour transmettre des signaux vidéo composite couleur et monochromes via un câble à fibre optique multi-mode. La distance maximale de transfert atteint 3000 mètres.

Plus en détail

Le rôle d un thermomètre est d assurer la liaison entre la grandeur thermométrique et la matière dont on veut repérer la température.

Le rôle d un thermomètre est d assurer la liaison entre la grandeur thermométrique et la matière dont on veut repérer la température. COURS DE THERMODYNAMIQUE de Mme F. Lemmini, Professeur STU-SVI CHAPITRE I : TEMPERATURE ET CHALEUR I.1 Température I.1.1 Notion de température La température est liée à la sensation physiologique du chaud

Plus en détail

1) Explications (Expert) :

1) Explications (Expert) : 1) Explications (Expert) : Mesures expérimentales : Dans nos conditions d expérience, nous avons obtenu les résultats suivants : Les dimensions des récipients sont : 1) bocal vide : épaisseur de verre

Plus en détail

LA LUMIÈRE. La lumière Dossier BAC PRO SEN EIE LP du Giennois page : 1

LA LUMIÈRE. La lumière Dossier BAC PRO SEN EIE LP du Giennois page : 1 LA LUMIÈRE La lumière Dossier BAC PRO SEN EIE LP du Giennois page : 1 1 QU'EST-CE QUE LA LUMIÈRE? Deux théories physiques contraires (mais semble-t-il complémentaires) s'affrontent. La première, dite corpusculaire,

Plus en détail

Modélisation du panneau solaire hybride «solaire2g»

Modélisation du panneau solaire hybride «solaire2g» Modélisation du panneau solaire hybride «solaire2g» Lucien BLANC 1 1 Institut Universitaire des Systèmes Thermiques Industriels, CNRS/université de Provence Technopôle de Château-Gombert, Marseille Résumé

Plus en détail

LE VDSL 2 EN FRANCE. Source : www.ant.developpement-durable.gouv.fr

LE VDSL 2 EN FRANCE. Source : www.ant.developpement-durable.gouv.fr LE VDSL 2 EN FRANCE Par Jean-Marc Do Livramento Consultant télécom fixe et mobile Mai 2013 Des offres d accès Internet Très Haut Débit par VDSL 2 bientôt disponibles en France? Le 26 avril dernier, le

Plus en détail

Les rencontres scientifiques du vendredi

Les rencontres scientifiques du vendredi Les rencontres scientifiques du vendredi Un élément de l Animation Scientifique de l axe 2 Techniques & Méthodes : Mesurer la taille des Particules Natalia Nicole Rosa Doctorante de l Axe 2 UMR IATE 29

Plus en détail

Objectifs pédagogiques : spectrophotomètre Décrire les procédures d entretien d un spectrophotomètre Savoir changer l ampoule d un

Objectifs pédagogiques : spectrophotomètre Décrire les procédures d entretien d un spectrophotomètre Savoir changer l ampoule d un CHAPITRE 6 : LE SPECTROPHOTOMETRE Objectifs pédagogiques : Citer les principaux éléments d un dun spectrophotomètre Décrire les procédures d entretien d un spectrophotomètre p Savoir changer l ampoule

Plus en détail

Autour de la téléphonie mobile et des antennes

Autour de la téléphonie mobile et des antennes Autour de la téléphonie mobile et des antennes La présente fiche d information contient des informations techniques sur la téléphonie mobile en général et plus spécifiquement sur les antennes. Elle explique

Plus en détail

Rayonnement et Radiométrie Télédétection : l historique

Rayonnement et Radiométrie Télédétection : l historique Rayonnement et Radiométrie Télédétection : l historique L'expression "télédétection" désigne l'observation de la surface terrestre à partir de l'espace en utilisant les propriétés des ondes électromagnétiques

Plus en détail

Chapitre 6 La lumière des étoiles Physique

Chapitre 6 La lumière des étoiles Physique Chapitre 6 La lumière des étoiles Physique Introduction : On ne peut ni aller sur les étoiles, ni envoyer directement des sondes pour les analyser, en revanche on les voit, ce qui signifie qu'on reçoit

Plus en détail

Caractérisation risation thermique photothermiques périodiques

Caractérisation risation thermique photothermiques périodiques Journée «Contrôle non destructif par voie optique infrarouge : De nouvelles techniques et de nouvelles applications». Salon Mesurexpo, Paris-Expo, Porte de Versailles, Jeudi Caractérisation risation thermique

Plus en détail

Niveau 2 nde THEME : L UNIVERS. Programme : BO spécial n 4 du 29/04/10 L UNIVERS

Niveau 2 nde THEME : L UNIVERS. Programme : BO spécial n 4 du 29/04/10 L UNIVERS Document du professeur 1/7 Niveau 2 nde THEME : L UNIVERS Physique Chimie SPECTRES D ÉMISSION ET D ABSORPTION Programme : BO spécial n 4 du 29/04/10 L UNIVERS Les étoiles : l analyse de la lumière provenant

Plus en détail

EXERCICE I : Où il est question de lumière (8 points) PARTIE A. Figure 2

EXERCICE I : Où il est question de lumière (8 points) PARTIE A. Figure 2 EXERCICE I : Où il est question de lumière (8 points) PARTIE A 1. Figure 2 D On observe sur l'écran un étalement du faisceau laser, perpendiculaire à la direction du fil, constitué d'une tache centrale

Plus en détail

Physique 51421. Module 3 Lumière et optique géométrique. Rappel : les ondes. Caractéristiques des ondes. Vitesse de la lumière

Physique 51421. Module 3 Lumière et optique géométrique. Rappel : les ondes. Caractéristiques des ondes. Vitesse de la lumière Physique 51421 Module 3 Lumière et optique géométrique Rappel : les ondes Il existe deux types d ondes : Ondes transversale : les déformations sont perpendiculaire au déplacement de l onde. (ex : lumière)

Plus en détail

OPTIQUE GEOMETRIQUE II.- THEORIE. Définition : L indice de réfraction n caractérise le milieu dans lequel se propage la lumière.

OPTIQUE GEOMETRIQUE II.- THEORIE. Définition : L indice de réfraction n caractérise le milieu dans lequel se propage la lumière. 31 O1 OPTIQUE GEOMETRIQUE I.- INTRODUCTION L optique est une partie de la physique qui étudie la propagation de la lumière. La lumière visible est une onde électromagnétique (EM) dans le domaine de longueur

Plus en détail

Mise en pratique : Etude de spectres

Mise en pratique : Etude de spectres Mise en pratique : Etude de spectres Introduction La nouvelle génération de spectromètre à détecteur CCD permet de réaliser n importe quel spectre en temps réel sur toute la gamme de longueur d onde. La

Plus en détail

Propriétés ondulatoires du son

Propriétés ondulatoires du son Propriétés ondulatoires du son But de la manipulation : Illustrer le caractère ondulatoire du son. Introduction : Pour se convaincre que le son est une onde, il suffit de montrer que son comportement est

Plus en détail

Phénomènes vibratoires et optique

Phénomènes vibratoires et optique Travaux dirigés Phénomènes vibratoires et optique K. F. Ren L3 IUP ME 2015 1 Oscillations 1.1 Etude d un oscillateur harmonique Un oscillateur harmonique est décrit par l équation : u(t) = 0, 4 cos(5πt

Plus en détail

Titre : Introduction à la spectroscopie, les raies de Fraunhofer à portée de main

Titre : Introduction à la spectroscopie, les raies de Fraunhofer à portée de main P a g e 1 Titre : Description de l activité : Mieux appréhender l analyse de la lumière par spectroscopie. Situation déclenchante : La décomposition de la lumière par un prisme de verre est connue depuis

Plus en détail

Kamrikova A.A., Antropyanskaya L.N. Université polytechnique de Tomsk LUMINESCENCE DE CDWO 4 PRES DE L EXITATION ELECTRONIQUE ET LASERIQUE

Kamrikova A.A., Antropyanskaya L.N. Université polytechnique de Tomsk LUMINESCENCE DE CDWO 4 PRES DE L EXITATION ELECTRONIQUE ET LASERIQUE Kamrikova A.A., Antropyanskaya L.N. Université polytechnique de Tomsk LUMINESCENCE DE CDWO 4 PRES DE L EXITATION ELECTRONIQUE ET LASERIQUE INTRODUCTION Des tungs tates d'ions bivalents de cadmium, de zinc

Plus en détail

D où viennent les couleurs de l arc en ciel?

D où viennent les couleurs de l arc en ciel? Matériel : Lampe lumière blanche, prisme, lentille convergente, moteur, disque de Newton. Playmobil de différentes couleurs, lampe et filtres colorés. D où viennent les couleurs de l arc en ciel? 1. Observations

Plus en détail

Le disjoncteur basse tension et l'arc électrique

Le disjoncteur basse tension et l'arc électrique Le disjoncteur basse tension et l'arc électrique J.M. BAUCHIRE, D. HONG, F. GENTILS*, C. FIEVET* Plan de l'exposé Qu'est ce qu'un disjoncteur basse tension? Quel est sont fonctionnement? Pourquoi des recherches

Plus en détail

LES CAPTEURS OPTIQUES

LES CAPTEURS OPTIQUES Page 1 LES CAPTEURS OPTIQUES I/ INTRODUCTION Un capteur optique est un dispositif capable de détecter l'intensité ou la longueur d'onde des photons. On les utilise pour détecter un grand nombre de phénomène

Plus en détail

2 nde - SPC Eléments de correction Evaluation n 4

2 nde - SPC Eléments de correction Evaluation n 4 2 nde - SPC Eléments de correction Evaluation n 4 Nom Prénom : Note : / 20 Cours / 5 Exercices d application / 9 Résolution de problème ou analyse de documents / 6 Partie A : Questions de cours 5 points

Plus en détail

Ces équipements doivent être installés et réglés avec soin.

Ces équipements doivent être installés et réglés avec soin. 1 PRÉSENTATION Ce guide vous indique, en 5 étapes, comment installer, régler et pointer votre parabole vers le satellite ASTRA qui diffuse les chaînes et CANALSAT. Les signaux transmis par le satellite

Plus en détail