laser

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Sarah terminale s

laser

Message par Sarah terminale s » jeu. 23 avr. 2015 16:43

exercice laser.pdf
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Bonjour,
Je vous envoie un exercice en pièce jointe.
Pour la première question, je répondrais que la flèche 1 correspond à l'excitation des atomes d'Hélium par des décharges électriques. Peut-on l'appeler "pompage"? La flèche 2 correspond à un transfert par collision de l'énergie des atomes d'He à ceux de Ne; et la flèche 3 est l'énergie stimulée donnant le rayon laser. Est-ce juste?
Je pense savoir faire les questions suivantes sauf la dernière où je n'arrive pas à démarrer. J'ai commencé par écrire tan(théta/2) = r/d où r est le rayon de l'oeil et d la distance cherchée, mais je ne vois pas comment introduire les puissances données dans l'énoncé.
Merci d'avance de votre aide.
Sarah
SoS(29)
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Re: laser

Message par SoS(29) » jeu. 23 avr. 2015 18:23

Bonjour Sarah
Pour la première question, je répondrais que la flèche 1 correspond à l'excitation des atomes d'Hélium par des décharges électriques. Peut-on l'appeler "pompage"?
Exact
La flèche 2 correspond à un transfert par collision de l'énergie des atomes d'He à ceux de Ne
Exact
la flèche 3 est l'énergie stimulée donnant le rayon laser
Et encore exact, cependant il est préférable de parler de l'émission stimulée plutôt que de l'énergie stimulée.
Je pense savoir faire les questions suivantes sauf la dernière où je n'arrive pas à démarrer.
La puissance du laser est de 1,0 mW (à a sortie du laser).
Comme le laser est, même très légèrement, divergent, cette puissance "s'étale" sur une surface de plus en plus grande au fur et à mesure que l'on s'éloigne du laser. Cette surface est la base du cône : \(S=\pi \times { r }^{ 2 }\)
La puissance par unité de surface ne doit pas excéder \(170mW\cdot { m }^{ -2 }\).

Ces deux données sont incompatibles : un laser de si faible puissance (1mW) ne peut produire une puissance par unité de surface de \(170mW\cdot { m }^{ -2 }\).
Je pense que l'on peut convenir (pour poursuivre l'exercice) que la puissance par unité de surface ne doit pas excéder \(0,170mW\cdot { m }^{ -2 }\)

ATTENTION vous avez écrit :
tan(théta/2) = r/d
En fait il s'agit plutôt de \(tan\theta =\frac { r }{ d }\) avec r rayon d la base du cône et d la distance "d'éloignement".

Ce qui donne \(r=tan\theta \times d\) et donc la surface \(S=\pi \times { r }^{ 2 }\) s'écrit : \(S=\pi \times { (tan\theta \times d) }^{ 2 }\).

On a supposé que la puissance par unité de surface ne doit pas excéder \(0,170mW\cdot { m }^{ -2 }\) pour ne pas occasionner de dégât à l'oeil.

Donc on peut écrire : \(0,170\frac { mW }{ { m }^{ 2 } } =\frac { 1\quad mW }{ \pi \times { (tan\theta \times d) }^{ 2 } }\).

Il ne vous reste plus cas déterminer d (en mètre). Pensez à mettre la calculatrice en mode radian.
Sarah terminale s

Re: laser

Message par Sarah terminale s » jeu. 23 avr. 2015 18:43

Merci beaucoup. J'ai compris. Juste une autre petite question : de quel type de pompage s'agit-il pour la première flèche? Pompage "optique"? Est-ce toujours le cas?
Sarah
SoS(19)
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Re: laser

Message par SoS(19) » jeu. 23 avr. 2015 21:02

Un pompage optique supposerait que l'hélium soit excité par une source de lumière or ici c'est une décharge électrique qui excite l'hélium.
Sarah terminale s

Re: laser

Message par Sarah terminale s » ven. 24 avr. 2015 10:16

Merci!
SoS(29)
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Re: laser

Message par SoS(29) » ven. 24 avr. 2015 10:38

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