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1 - RAPPELS DE RADIOMÉTRIE

2 - RAYONNEMENT THERMIQUE

3 - SOURCES À ÉMISSION SECONDAIRE

4 - SOURCES PAR LUMINESCENCE

Article de référence | Réf : E4010 v2

Sources à émission secondaire
Radiométrie et sources non cohérentes

Auteur(s) : Jean-Louis MEYZONNETTE

Date de publication : 10 sept. 1995

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  • Jean-Louis MEYZONNETTE : Ingénieur de l’École Supérieure d’Optique - Professeur à l’École Supérieure d’Optique

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INTRODUCTION

avec la collaboration de Herbert RUNCIMAN pour la rédaction du paragraphe 1.2

La performance d’un système optronique dépend des nombreux paramètres et composants qui, de la source à l’utilisateur, constituent ce qu’il est convenu d’appeler la chaîne optronique, et elle traduit en général la capacité du système à recueillir, puis à exploiter au mieux le signal recherché. Pour cela, la conception du système doit s’appuyer sur une bonne connaissance de chacun des élements de la chaîne, et en particulier sur celle du maillon initial, la source optique qui est à l’origine de l’information.

Tout rayonnement optique résulte de la transformation en énergie lumineuse d’énergies diverses (thermique, électrique, électronique, mécanique, chimique, nucléaire, voire optique). La propagation de cette énergie lumineuse s’interprète soit (théorie ondulatoire) sous la forme d’ondes électromagnétiques de longueurs d’onde comprises entre quelques centièmes et quelques centaines de micromètres, soit (théorie corpusculaire) par le mouvement de particules, les photons, dont l’énergie individuelle est comprise entre 10 –22 et 10 –17 J.

Dans de nombreuses applications, telles que l’observation, l’imagerie, la photographie, l’astronomie, etc., la source optique émet de façon autonome, sans aucune intervention du système optronique (système dit passif ). Dans d’autres, telles que les télécommunications optiques, le système, dit actif, dispose de sa propre source, artificielle, pour créer, modifier ou amplifier le phénomène à exploiter. Dans tous les cas, il est indispensable au concepteur de connaître et /ou de spécifier au mieux les caractéristiques du rayonnement à détecter, car ce sont elles qui conditionnent l’ensemble de la chaîne optronique.

On rappelle tout d’abord les lois fondamentales de la radiométrie, puis on présente les principales familles de sources conventionnelles : par incandescence (ou thermiques), puis par luminescence.

Les sources lasers sont traitées dans un article spécifique de la rubrique.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-e4010


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3. Sources à émission secondaire

3.1 Émissions propre et secondaire des corps

L’émission propre, ou thermique, d’un corps n’est dictée que par sa température et par le facteur d’absorption/émission du matériau dont il est constitué. Si elle constitue la seule origine du rayonnement d’un corps noir, elle n’est, dans beaucoup de cas, qu’une contribution parmi d’autres dans le rayonnement des objets qui nous entourent. En effet, pour la majorité des sources, la part de l’émission thermique dans leur rayonnement global peut se trouver réduite par les phénomènes de réflexion, transmission ou diffusion de l’éclairement ambiant. Dans les domaines spectraux où le facteur de réflexion et/ou de transmission du matériau n’est pas nul, tout corps est à l’origine d’un rayonnement, dit secondaire, puisqu’il réfléchit ou transmet une fraction du flux qu’il reçoit de son environnement.

Toute source présente deux types de comportements : l’un, primaire, dû à son rayonnement thermique propre et, l’autre, secondaire, dû au flux reçu de l’environnement et redistribué par réflexion, diffusion ou transmission. Les parts relatives des rayonnements primaire et secondaire à l’émission globale d’une source dépendent du facteur d’absorption/émission spectral et de la température de l’objet lui‐même, des caractéristiques spectroradiométriques des sources environnantes, de la géométrie d’ensemble (dimensions, orientations mutuelles des objets les uns vis‐à‐vis des autres) et du domaine spectral considéré.

HAUT DE PAGE

3.2 Rappels théoriques sur la réflexion, la transmission et la diffusion

Lorsqu’un objet est éclairé par un rayonnement monochromatique collimaté de longueur d’onde λ en provenance d’une direction donnée de l’espace, sa surface renvoit dans le demi-espace contenant le faisceau incident une fraction de ce flux, appelée facteur de réflexion spectral directionnel de l’objet pour la direction considérée (définie par les angles θ i et ϕ i vis‐à‐vis de la normale à...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - DESVIGNES (F.) -   Rayonnements optiques, radiométrie, photométrie  -  . 1997, Masson.

  • (2) - GRUM (F.), BECHERER (R.J.) -   Optical radiation measurements  -  . Vol. 1 : Radiometry. 1979, Academic Press, New York.

  • (3) - BOYD (R.W.) -   Radiometry and the detection of optical radiation  -  . 1983, Wiley, New York.

  • (4) - GAUSSORGUES (G.) -   La thermographie infrarouge  -  . Technique et documentation, 4e édition, 1999, Paris.

  • (5) -   *  -  RCA Engineers : Electrooptic Handbook. 1978, RCA Corporation.

  • (6) - DESVIGNES (F.) -   Radiométrie, photométrie  -  . Techniques de l’Ingénieur, [R 6 410], Traité Mesures et contrôle, 1992.

  • ...

NORMES

  • Vocabulaire électrotechnique. Chapitre 845 : Éclairage [CEI 60050 (845)]. - NF C 01-845 - 3.89

1 Constructeurs. Fournisseurs

(liste non exhaustive)

HAUT DE PAGE

1.1 Sources étalons, corps noirs

HGH Systèmes Infrarouges

Osram

HAUT DE PAGE

1.2 Radiomètres, luminancemètres

Barnes Engineering

Perkin Elmer Optoelectronics (représentant : Polytec P.I. SA)

Hewlett-Packard

Li Cor Biosciences (représentant : ScienceTec)

Minolta

Ophir Optronics (représentant : BFI Optilas)

Photo Research (représentant : BFI Optilas)

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1.3 Sphères intégrantes

Labsphere (représentant : Lot-Oriel)

Ophir Optronics (représentant : BFI Optilas)

HAUT DE PAGE

1.4 Luxmètres

Brüel et Kjaer

Chauvin-Arnoux

International Light (représentant : BFI Optilas)

Minolta

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