L'énergie transportée par la lumière

I - L'éclairement énergétique ou l'irradiance d'une surface

Lorsqu'une source rayonne autour d'elle, la quantité de lumière que reçoit une surface exposée à son rayonnement dépend de ses dimensions. L'irradiance d'une surface correspond à la puissance reçue si l'air de la surface est d'un mètre carré.

Supposons maintenant qu'une surface qui ait une irradiance de 400 W.m². Si la surface fait 1 m² alors elle reçoit 400 W. Si elle fait 2×1 = 2 m² alors elle reçoit 2×400 = 800 W.

Pour un récepteur, l'irradiance étant supposée constante, la puissance reçue est proportionnelle à l'aire de sa surface :

P = I×S

P : la puissance reçue en watt (W) ;
I : l'irradiance, aussi appelée éclairement énergétique, en W.m^-2;
S : aire de la surface réceptrice (m²).

II - Le laser... ou ce que le Soleil ne peut pas faire !

La puissance reçue par une surface uniformément éclairée dépend de l'intégralité de sa surface. Si l'on concentre la lumière en un faisceau on peut augmenter la puissance reçue par une surface très petite. => cf. découpe laser.

La lumière émise par un laser (light amplification by stimulated emission of radiation) à des propriétés très différentes de celle émise par un corps chaux :

• la lumière est concentrée en un faisceau
• la dispersion du faisceau est très faible
• la lumière est caractérisée par sa longueur d'onde (visible ou invisible), sa puissance et son type d'émission (pulsée ou continue).

Dangers et moyens de protections :

• tous les lasers ne sont pas dangereux
• la classe permet d'estimer le danger du laser (blessure aux yeux et/ou sur la peau)
• le dangers doit être identifier (affichage, symbole)
• les moyens techniques (capot, verrouillage, ...) doivent être privilégiés par rapport aux protections individuelles.

III - La conversion énergétique d'un panneau photovoltaïque

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Dernière mise à jour : 25/02/2020