Introduction Flashcards
(127 cards)
1
Q
.Quelles sont les utilisations de la lumière dans la biologie médicale ?
A
- La microscopie
- La photométrie
- Les rayons X
- La radiothérapie
2
Q
Microscope et lumière ?
A
On utilise la lumière selon un système de lentilles
3
Q
Photométrie et lumière?
A
Lumière blanche qu’on décompose en différentes longueurs d’ondes pour effectuer un dosage
4
Q
Rayons X et lumière ?
A
Proviennent de la radioactivité, ils ne font pas partie du spectre visible et on s’en sert en radiologie
5
Q
Radiothérapie et lumière ?
A
Bombarder une tumeur avec des ondes énergétiques et cela est un usage thérapeutique
6
Q
Citer les deux théories de la nature de la lumière
A
La théorie des ondes
La théorie des particules
7
Q
Expliquer la théorie des ondes
A
*Cette théorie explique certains phénomènes optiques comme la réflexion la réfractions et la diffraction.
8
Q
Donner les caractéristiques des ondes sinusoïdales
A
- La longueur (nm)
- La fréquence (Hz)
- L’amplitude
9
Q
Définir la fréquence
A
C’est le nombre de cycles par secondes (Hz)
10
Q
Définir l’amplitude
A
C’est la hauteur des crêtes elle est reliée à l’intensité de la lumière
11
Q
La lumière est constituée de….
A
d’onde électromagnétique qui transporte de l’énergie
12
Q
Lambda (nm) = ??
A
C/V
avec C la célérité de la lumière ou vitesse de la lumière dans le vide
et v la fréquence
13
Q
Que nous montre la relation lambda = C/V
A
Elle montre que la longueur d’onde est proportionnelle à la fréquence
14
Q
Expliquer la théorie des particules
A
Cette théorie explique la réaction de la lumière avec la matière.
15
Q
Les phénomènes associés à la théorie des particules ?
A
- L’absorbance
- La transmission d’énergie lumineuse
- L’émission
16
Q
Comment est conçue la lumière selon cette théorie DES PARTICULES ?
A
Comme étant plusieurs paquets d’énergie qu’on appelle des photons
17
Q
De quoi va dépendre l’énergie d’un photon ?
A
Elle va dépendre de la fréquence de l’onde qui l’accompagne
18
Q
E=….?
A
E= h.V
Avec h la constante de Planck
et V la fréquence
19
Q
Donc c’est quoi la déduction de la relation de la théorie des particules ?
A
Que l’énergie est directement proportionnelle à la V (fréquence) de l’onde qui l’emporte
20
Q
Vrai ou faux ?
Une onde de coutre longueur est moins énergétique qu’une onde plus longue .
A
Faux
C’est le contraire .
Une onde de courte longueur d’onde est plus énergétique qu’une onde de plus grande longueur
21
Q
à quoi sert la mesure de la lumière ?
A
Elle sert à évaluer l’éclairage ou l’intensité d’une lumière
22
Q
L’intensité lumineuse et le flux lumineux sont une caractéristique de la …..
A
Source lumineuse
23
Q
L’éclairement est en lien avec ….
A
La surface qui est éclairée
24
Q
Définir l’intensité de la lumière
A
C’est la quantité d’énergie émise par la source lumineuse par unité de temps
25
L'intensité lumineuse est proportionnelle par rapport à quoi ?
Par rapport à l'amplitude des ondes lumineuses
26
Quelle est l'unité de l'intensité lumineuse?
Candela (cd)
27
Définir le flux lumineux
En lien avec la densité de la lumière qui provient de la source, donc c'est le nombre de rayons lumineux qui vont être émis par la source lumineuse
28
Vrai ou faux ?
Plus qu'il va y avoir des rayons qui sortent plus que cela va nous paraitre lumineux
vrai
29
Quelle est l'unité du flux lumineux ?
Lumen (Lm)
30
Définir l'éclairement
Se rapporte à la surface qui reçoit l'éclairage , cela indique l'éclairage reçu par unité de surface
31
L'éclairement dépend de quoi ?
Il dépend du nombre de rayons qui atteint une surface donnée , ces derniers varient en fonction de la distance
32
Quelle est l'unité de l'éclairement ?
Lux
33
1 Lux = ???
1 Lux = 1 Lm/m2
34
Petite longueur d'onde = ????
Grande énergie
35
Grande longueur d'onde = ????
Petite énergie
36
Intervalle de Longueur d'onde du domaine visible ??
400 nm à 700 nm
37
Ultraviolets ??
30 nm à 300 nm
38
infrarouges ??
700 nm à 3000000 nm
39
Les rayons X et les rayons gamma proviennent de.....
La radioactivité
40
Proche ultraviolet nm ?? et couleur ??
180-400
Invisible
41
visible
400-440 couleur ??
Violet
42
440-500 visible couleur??
Bleu
43
500-580 visible couleur ??
Vert
44
580-600 visible couleur??
Jaune
45
600-620 visible couleur ??
orangé
46
620-700 visible couleur??
rouge
47
Proche infrarouge longueur d'onde ??
700-3000
48
Proche infrarouge couleur ??
Invisible
49
Violet longueur d'onde ??
400-440
50
Bleu longueur d'onde ??
440-500
51
Vert longueur d'onde ??
500-580
52
Jaune longueur d'onde ??
580-600
53
orangé longueur d'onde ??
600-620
54
rouge longueur d'onde ??
620-700
55
Invisible Domaines ???
Proche ultraviolet
Proche infrarouge
56
Violet est complémentaire de ....
Jaune
57
Bleu est complémentaire de ....
Orange
58
Vert est complémentaire de ....
Rouge
59
Les phénomènes optiques sont causés par ....
L'interaction de la lumière avec la matière
60
Absorption
Transmission
Emission
Sont expliqué par ...
La théorie des particules (photons)
61
Réflexion
Réfraction
Interférences
Diffraction
Sont expliqués par ...
La théorie des ondes
62
Faite un résumé de l'absorption
le corps reçoit de la lumière et n'en retourne qu'une partie
Donc l'objet absorbe de l'énergie lumineuse qui est une forme de chaleur
63
La quantité d'une énergie lumineuse absorbée dépend de....
La longueur d'onde utilisée et de la solution dosée
64
Vrai ou faux ?
Souvent la solution dosée va absorber sa couleur complémentaire
Vrai
65
Donner un exemple de l'absorption
Dosage de la créatinine
on veut tjrs vérifier la longueur d'onde maximale
de la substance qu'on veut doser
66
Donner un résumé de la transmission
C'est le passage de la lumière d'un corps transparent , une partie de l'énergie lumineuse est absorbée par le corps et l'autre partie est transmise
67
Le pourcentage de l'énergie lumineuse absorbée + le pourcentage d'énergie lumineuse transmise =??
100% de l'énergie lumineuse du faisceau incident ( lumière incidente)
68
Donner un résumé de l'émission
La production de rayonnement par un corps, le corps se transforme en une source d'énergie autre : électricité , chaleur, la lumière on va la transformer en rayonnement lumineux
69
Donner un exemple de l'émission
Une ampoule (incandescence), fluorescence, molécules qui émet de la lumière, phosphorescence
70
Donner un résumé de la Réflexion
Phénomène qui se produit lorsqu'on envoie de la lumière sur un corps et que ce dernier la renvoie dans une direction différente.
71
Donner un exemple de la réflexion
Un miroir
72
Quelles sont les deux lois à laquelle obéit la réflexion ??
1/ l'angle incident = l'angle de réflexion (i=i')
2/ Le rayon incident et le rayon réfléchi et la normale sont dans un même plan perpendiculaire à la surface réfléchissante
73
La normale??
Droite qui est imaginaire et perpendiculaire avec le corps réfléchissant
74
Enoncer la loi de Snell Descartes
C'est un phénomène de déviation et de changement de vitesse d'un rayon lumineux observé quand le rayon lumineux pénètre obliquement dans un milieu de densité différente.
75
Vrai ou faux ?
La réfraction obéit à la loi de Snell Descartes qui dit que la déviation est en fonction de l'indice de réfraction du deuxième milieu
Vrai
76
Exprimer la formule de la loi de Snell Descartes
n1.sin(i1) = n2 .sin(i2)
77
Vrai ou faux ?
L'angle de réfraction est directement proportionnel à l'indice de réfraction du 2eme milieu.
Faux
L'angle de réfraction est inversement proportionnel à l'indice de réfraction du 2eme milieu.
78
Vrai ou faux?
Lors de la réfraction les rayons lumineux changent de vitesse et cela amène la décomposition de la lumière blanche en ses différentes longueurs d'ondes.
Vrai
79
interférences constructives
Lorsque les ondes sont en..(1).....on obtient des interférences constructives par leurs..(2).... et leurs......(3)..donc on va avoir un effet d'..(4)....les amplitudes s'..(5)....... donc l'onde résultante va être plus ......(6)..
1/ phase
2/ maximums
3/ minimums
4/ addition
5/ additionnent
6/ brillante
80
Interférence destructive
Les ondes sont...(1) ou est ce que les ...(2). et les.... (3) ne coïncident pas et les amplitudes peuvent se .....(4).et même s' .....(5).
Remarque : Tout ce qui n'est pas .....(6) et perdre son intensité ( la lumière). on le soustrait. Et pour ......(7). on annule les ondes carrément.
1/ déphasées
2/maximums
3/minimums
4/soustraire
5/annuler
6/ (1/2)
7/ (1/2)
81
C quoi la diffraction ?
Phénomène de déviation des rayons lumineux causé par la rencontre d'une arrête vive. Elle est observée quand on fait passer un rayon lumineux à travers une ouverture .
image brillante au centre et perd sa luminosité en s'éloignant du centre.
82
C'est quoi la néphélométrie ?
Lumière qui rebondit sur une particule
83
La photométrie d'absorption et de transmission
Principe???
*le faisceau lumineux cède une partie de son énergie aux molécules de la substance qui l'absorbent et qui deviennent excitées.
*L'intensité du faisceau lumineux transmis diminue
*Le spectrophotomètre mesure la diminution de l'intensité lumineuse
84
Relation mathématique entre l'absorbance et la transmission?
A= - log (T)
A: absorbance
T: Transmission avec T en décimal et non pas en pourcentage.
85
Loi de BEER
Jusqu'à une certaine concentration , l'absorbance va ....(1). de façon ...(2)...à la concentration .Mais à un moment donné même si on augmente la concentration l'absorbance n'....(3).. plus et on obtient un ...(4)..
1/ Augmenter
2/proportionnelle
3/augmente plus
4/Plateau
86
Loi de Lambert ?
Même principe que la loi de Beer , sauf que la concentration est remplacée par.......
la longueur du trajet optique.
(Distance que la lumière parcourt dans la solution à doser normalement cette distance est de 1cm.
87
Vrai ou faux ?
L'absorbance son unité est le nm.
Faux
Elle n'a pas d'unité
88
A = a x c x l
Vrai avec A absorbance,
a : Coefficient d'absorption molaire (Litre/Mole x cm)
c: Concentration de la substance
l: longueur du trajet optique en cm.
89
Interaction de la lumière avec de la matière
Cela provoque une réorganisation énergétique interne des molécules
*Energie électronique
*Energie de vibration
*Energie de rotation
90
La meilleure longueur d'onde pour l'absorbance est déterminée à l'aide de la ......
Courbe spectrale.
91
Caractéristiques de la solution absorbante
*Elle doit être homogène et transparente .
*Placée dans un contenant qui ne cause pas de variation d'intensité du faisceau
*La concentration de la solution étudiée doit être inférieur à une certaine limite
92
Caractéristique du faisceau lumineux
*Le faisceau doit être monochromatique
*L'intensité du faisceau incident doit être constante et suffisamment grande
*La longueur d'onde de la lumière incidente doit correspondre à la longueur d'onde d'absorption maximale de la solution.
93
Photométrie d'émission principe
*Substance à étudier doit d'abord absorber l'énergie thermique ou lumineuse (exemple : Rayon UV plus courte longueur d'onde donc plus énergétique 200 et 400 nm
* Transition électronique causant l'émission d'énergie lumineuse.
(L'émission de lumière est représentative de la concentration de la substance)
94
Pourquoi lire à un angle de 90° par rapport à la lumière incidente ?
Pour que la lumière transmise ne soit pas parasite
95
Diffusion
Turbidimétrie ?
Néphélométrie?
*Turbidimétrie: Mesure de la quantité de lumière bloquée par les particules en suspension - intensité du faisceau transmis, Mesures prises à l'aide d'u spectrophotomètre
*Néphélométrie: Mesure de l'intensité de la lumière diffusée à un angle de (90°)- Mesures prises à l'aide d'un fluorimètre ou d'un néphélomètre .
96
Appareils de photométrie
types ??
*Appareils de photométrie d'absorption
*Appareils de photométrie d'émission
*Appareils de photométrie de diffusion
97
donner des exemples d'appareils pour chaque type Appareils de photométrie
*Appareils de photométrie d'absorption: Dimension , Intégra ,vitros,spectrophotomètre)
*Appareils de photométrie d'émission : Fluorimètre
*Appareils de photométrie de diffusion : Néphélomètre , spectrophotomètre , fluorimètre)
98
Quelles sont les composantes générales des appareils de photométrie?
*Source lumineuse
*Systèmes de sélection d'ondes
*Cuvettes
*Système de détection
*Lecteur
99
Source lumineuse
exemple : Lampes à incandescence
Quel est le rôle de la source lumineuse d'un appareil, photométrique?
*Elle sert à fournir l'énergie exitatrice en émettant de la lumière
100
Quels doivent être les caractéristiques de la source lumineuse?
*Intensité suffisante et constante
*Se trouver dans la région spectrale désirée
101
La lampe à incandescence est composée d'un filament métallique fait de ......1... dont les extrémités sont reliées à une ...2.. .Le tout est contenu dans ....3... et les électrodes sont ...4...
1/ Tungstène
2/électrode à pression interne réduite
3/une ampoule de verre
4/ reliées à une source de tension
102
Expliquer le fonctionnement de cette ampoule
Le courant électrique circule dans le circuit et fait chauffer le filament métallique jusqu'à incandescence cela va tellement chauffer qu'il va émettre de la lumière blanche
103
Quelles sont les caractéristiques principales des lampes incandescentes?
*Longueur d'onde 360-1000 nm
* utilisées dans les régions du visible (400-700) nm
*Inconvénient : Produit bcp de chaleur
104
Lampes à décharges électriques dans un gaz
Quels sont les composantes de ces lampes ?
*Deux électrodes non reliées entre elles , mais elles sont reliées à une source de tension
*Ampoule de Quartz
*Peut mesurer entre 1 et 2 cm de haut
*a l'intérieur de l'ampoule va y avoir un gaz .
105
Comment fonctionnent les Lampes à décharges électriques dans un gaz ?
En mettant une différence de potentiel entre les deux électrodes , cela va provoquer l'apparition de décharges électriques entre les deux électrodes cela va causer l'ionisation du gaz, qui va émettre de l'énergie sous forme de lumière.
106
Donner les caractéristiques des lampes suivantes :
*Lampe à hydrogène
*Lampe à deutérium
*Lampe au xénon
*Lampe à hydrogène : Va émettre un spectre continu ( toutes les longueurs d'ondes sont là (165-350 nm) , donc c'est de la lumière de UV
*Lampe à deutérium : Idem à hydrogène , mais elle est plus stable et plus durable que la lampe d'hydrogène
*Lampe au xénon : Va émettre un spectre continu entre 200 et 1000 nm , le maximum d'intensité et à 500 nm on s'en sert dans le fluorimètre.
107
Système de sélection d'ondes
Isoler une partie du spectre , plus au moins étroite de manière à ce que la lumière dirigée vers l'échantillon est une longueur d'onde qui correspond le plus possible à celle qu'il peut absorber
108
Système de sélection d'ondes
Filtres ??
Sont des structures plus simple , ont une bonne sélectivité mais ont un usage limité
109
Système de sélection d'ondes
Monochromateurs ??
Ont une structure plus complexe et sont plus sélectifs , permettent d'obtenir de la lumière d'une longueur d'onde donnée sur toute l'étendue du spectre
110
Système de sélection d'ondes
Filtres d'absorption
Bande passante ?
Elle définit la largeur de la bande spectrale que le filtre laisse passer
111
Rôle des Filtres d'absorption
Retirer par absorption préférentielle , certaines longueurs d'ondes mais vont transmettre d'autres longueurs d'ondes
112
Composition des Filtres d'absorption
Mince couche de gélatine qui est colorée et qui est placée entre deux plaques de verres , la gélatine
113
Expliquer le fonctionnement des Filtres d'absorption?
Une source lumineuse envoie de la lumière blanche sur l e filtre , celui ci va absorber toutes les longueurs d'ondes de la lumière blanches sauf le vert donc, la lumière qui va ressortir du filtre va être verte , on remarque que la solution à doser est rouge et le vert est la couleur complémentaire du rouge donc probablement celle qui est la mieux absorbée donc partie de la lumière verte est absorbée par la solution et l'autre est transmise .Et elle va être captée par le détecteur du spectrophotomètre et le résultat de l'absorbance va être affiché .
114
Principales caractéristiques des Filtres d'absorption
*On s'en sert dans les longueurs d'ondes visibles( exemple : dimension)
* Ma bande passante ( largeur du spectre va avoir une largeur entre 20 et 50 nm ) cela permet quand même d'avoir une lumière monochromatique
115
Système de sélection d'ondes
Filtres d'absorption
Les filtres d'absorption cessent .....1... de...2... la lumière à partir d'une certaine ...3...d'...4...
De ce fait , il est plus difficile d'....5.... nettement la ......6....de la ....7...passante
1/graduellement
2/transmettre
3/longueur
4/d'onde
5/établir
6/largeur
7/bande
116
Bande passante ==???
L'intervalle de longueurs d'ondes dans lequel la transmission maximale du filtre , donc bande passante (552 à 588) donc une largeur de 36 nm
117
Système de sélection d'ondes
Filtres d'interférences
Quelle est la composition des minces couches métalliques
Sont faites d'argent semi-transparent
118
Système de sélection d'ondes
Filtres d'interférences
Qu'est ce qu'une substance diélectrique ?
C'est une substance qui ne conduit peut ou pas l'électricité mais qui laisse s'exercer des forces électrostatiques
119
Système de sélection d'ondes
Filtres d'interférences
Quelle est la composition de la substance diélectrique ?
*Fluorure de magnésium qui a un indice de réfraction différent de celui du verre , c'est l'épaisseur de cette couche là qui va dicter la largeur de la bande passante du filtre.
120
Système de sélection d'ondes
Filtres d'interférences
Expliquer le fonctionnement de ces filtres
Ils sont organisés de manière à causer des interferences entre les longueurs d'ondes , les ondes de certaines longueurs dont celles qui ont la meme longueur que l'épaisseur à couche diéléctrique ou qui sont un multiple de cet épaisseur là vont interférer de façon à s'additionner et elles vont etre transmises par le filtre .Les autres ondes vont finir per s'annuler entre elles .
Ils vont avoir une bande passante étroite filtres monicouches bande passante comprise entre 10 et 15 nm et une transmission comprise entre 40 et 60 % de la lumière incidente . Les multicouches vont avoir des bandes passantes comprises entre 1 et 5 nm et une transmission entre 50 et 70 % de lumière incidente.
121
Systèmes de sélection d'ondes
Monochromateurs
Vont avoir une structure plus complexe , ils sont plus sélectif , et vont permettre d'obtenir la lumière d'une longueur d'onde donnée sur toute l'étendue du spectre donc on obtient de la lumière monochromatique.
122
Systèmes de sélection d'ondes
Monochromateurs
Quel est le rôle de la fente d'entrée ?
Délimiter la quantité de lumière qui atteint l'élément dispersif tout en lui assurant un éclairage suffisant
123
Quel est le rôle de l'élément dispersif ?
Systèmes de sélection d'ondes
Monochromateurs
De Décomposer la lumière blanche en ses différentes longueurs d'ondes
124
Que peut on utiliser comme élément dispersif ?
Systèmes de sélection d'ondes
Monochromateurs
Soit un prisme , qui va fonctionner par la réfraction ou un réseau de diffraction
125
Quel est le rôle de la fente de sortie ?
Systèmes de sélection d'ondes
Monochromateurs
Va limiter le passage des rayons qui émerge de l'élément dispersif , pour obtenir un faisceau lumineux qui ne contient qu'une portion étroite du spectre et elle est de largeur réglable.
126
Expliquer comment le monochromateur fonctionne pour isoler un faisceau de lumière monochromatiques ?
Systèmes de sélection d'ondes
Monochromateurs
Lumière blanche arrive à la fente d'entrée dont seulement une partie qui entre dans le monochromateur , cette lumière blanche arrive à l'élément dispersif qui amène la décomposition de la lumière blanche en ses différentes longueurs d'ondes ; la fente de sortie sera placée au niveau des longueurs qu'on veut sélectionner et la lumière monochromatique obtenue va arriver vers l'échantillon
127
Systèmes de sélection d'ondes
Monochromateurs à prisme
Caractéristiques des prismes utilisés dans les appareils de photométrie
* Le prisme est fait de matière solide , cela peut être soit du verre ou bien du Quartz
*Il doit être transparent de forme triangulaire avec deux faces planes*Fonctionne par réfraction
*Lorsque la lumière va entrer dans le prisme et lorsqu'elle va ressortir .et cela va nous donner un spectre continu
Bandes de couleurs qui se succèdent une après l'autre sans espacement
