La lumière

Question 1

Quels sont les utilisations de la lumière en biologie médicale?

Answer 1

*Microscope
*Photométrie
*Rayons X
*Radiothérapie

Question 2

Quelle est la définition simple de la lumière?

Answer 2

Constituée d’ondes électromagnétiques qui transportent de l’énergie

Question 3

Quels sont les deux théories de la nature de la lumière?

Answer 3

*Théorie des ondes
*Théorie des particules

Question 4

Qu’explique donc la théorie des ondes?

Answer 4

Explique certains phénomènes comme la réflexion, la réfraction et la diffraction

Question 5

En quoi consiste la théorie des ondes?

Answer 5

Les ondes sont sinosoïdales et possèdent 3 caractéristiques (longueur, fréquence et amplitude)

Question 6

Quelle est la relation mathématique qui soutient la théorie des ondes?

Answer 6

lambda = c/v
où lambda est la longueur d’onde, c est la vitesse de la lumière et v est la fréquence

La longueur d’onde est inversement proportionnelle à la fréquence

Question 7

Qu’explique donc la théorie des particules?

Answer 7

Explique l’interaction de la lumière avec la matière comme l’absorbance, la transmission et l’émission

Question 8

En quoi consiste la théorie des particules?

Answer 8

La lumière est conçue comme étant des petits paquets d’énergie (photons). l’énergie d’un photon dépend de la fréquence de l’onde qui l’accompagne

Question 9

Quelle est la relation mathématique qui soutient la théorie des particules?

Answer 9

E = hv
où E est l’énergie, h est la constante de Planck et v est la fréquence

L’énergie d’un photon est directement proportionnelle à la fréquence

Question 10

Qu’est-il possible de conclure grâce aux théories de la nature de la lumière?

Answer 10

Une onde de courte longueur est plus énergétique qu’une onde qui est plus longue (et vice versa).

Question 11

À quoi sert la mesure de la lumière?

Answer 11

Évaluer l’intensité ou l’éclairage d’une lumière

Question 12

Quelles sont les mesures de la lumière qui sont des caractéristiques de la source lumineuse?

Answer 12

*Intensité lumineuse
*Flux lumineux

Question 13

Quelle est la mesure de la lumière qui est en lien avec la surface qui est éclairée?

Answer 13

Éclairement

Question 14

Quelle est la définition de l’intensité de la lumière?

Answer 14

*C’est la quantité d’énergie émise par la source lumineuse par unité de temps
*L’intensité est proportionnelle à l’amplitude des ondes lumineuses
*Unité de mesure: candela (cd)

Question 15

Quelle est la définition du flux lumineux?

Answer 15

*C’est le nombre de rayons lumineux émis par la source lumineuse
*Lien avec la densité de la lumière qui provient de la source lumineuse
*Plus il a de rayons, plus cela paraît brillant
*Unité de mesure: lumens (lm)

Question 16

Quelle est la définition de l’éclairement?

Answer 16

*C’est la surface qui reçoit l’éclairage par unité de surface
*Dépend du nombre de rayons qui atteint une surface donnée et varie selon la distance
*Unité de mesure: lux (lx)
*1 lux = 1 lumen / m2

Question 17

Quelles sont les longueurs d’ondes, en nm, des (proches) UVs?

Answer 17

40 (180) à 400 nm

Question 18

Quelles sont les longueurs d’ondes, en nm, de la lumière visible?

Answer 18

400 à 700 nm

Question 19

Quelles sont les longueurs d’ondes, en nm, des (proches) IRs?

Answer 19

700 à (3 000) 3 000 000 nm

Question 20

À quoi correspond la fréquence et l’énergie des petites longueurs d’ondes?

Answer 20

*Grande fréquence
*Grande énergie

Question 21

À quoi correspond la fréquence et l’énergie des grandes longueurs d’ondes?

Answer 21

*Petite fréquence
*Petite énergie

Question 22

Par quoi les phénomènes optiques sont-ils causés?

Answer 22

Par l’interaction de la lumière avec la matière

Question 23

Quels sont les phénomènes optiques expliqués par la théorie des particules?

Answer 23

*Absorption
*Transmission
*Émission

Question 24

Quels sont les phénomènes optiques expliqués par la théorie des ondes?

Answer 24

*Réflexion
*Réfraction
*Interférences
*Diffraction

Question 25

Qu’est-ce que l’absorption?

Answer 25

*C’est lorsqu’un corps reçoit de la lumière et n’en retourne qu’une partie
*Donc le corps absorbe l’énergie lumineuse sous forme de chaleur
*La quantité d’énergie lumineuse absorbée dépend de la longueur d’onde utilisée et de la concentration de la solution dosée

Question 26

À quoi correspond la longueur d’onde utilisée pour l’absorption?

Answer 26

*Une solution colorée va absorbée, généralement, sa couleur complémentaire
*Il faut vérifier la longueur d’onde d’absorption maximale de la substance à dosée (faire la courbe spectrale)

Question 27

À quoi correspond la concentration de la solution dosée pour l’absorption?

Answer 27

Faire la courbe étalon pour trouver la concentration

Question 28

Qu’est-ce que la transmission?

Answer 28

*Passage de la lumière à travers un corps transparent
*Une partie de l’énergie lumineuse est absorbée par le corps et l’autre partie est transmise
*Le pourcentage d’énergie lumineuse absorbée + le pourcentage d’énergie lumineuse transmise = 100% de l’énergie lumineuse du faisceau incident

Question 29

Quelle est la relation mathématique qui soutient la transmission?

Answer 29

A = -logT

Question 30

Qu’est-ce que l’émission?

Answer 30

*Production d’un rayonnement par un corps
*Le corps transforme l’énergie autre (électrique, lumineuse, chaleur) en énergie lumineuse/rayonnement lumineux (incandesceence, charges électriques d’un gaz, fluorescence, phosphorescence)

Question 31

Qu’est-ce que la réflexion?

Answer 31

*Phénomène qui se produit lorsque la lumière est envoyée sur un corps et que ce dernier la renvoie dans une direction différente
*La réflexion obéit principalement à 2 lois

Question 32

Quelles sont les 2 lois auxquelles obéit la réflexion?

Answer 32

*angle incident = angle de réflexion
*Le rayon incident et le rayon réfléchi ainsi que la normale sont dans un même plan, perpendiculaire à la surface réfléchissante

Question 33

Qu’est-ce que la réfraction?

Answer 33

Phénomène de déviation et changement de vitesse d’un rayon lumineux observé quand celui-ci pénétrée obliquement dans un milieu de densité différente

Question 34

À quelle loi obéit la réfraction?

Answer 34

Loi de Snell-Descartes

Question 35

Qu’est-ce que la loi de Snell-Descartes?

Answer 35

*La déviation est fonction de l’indice de réfraction du 2e milieu
*L’angle de réfraction dans le 2e milieu est inversement proportionnel à l’indice de réfraction du 2e milieu: plus l’indice est grand, plus l’angle est petit

Question 36

Qu’est-ce qui arrive à la lumière lors de la réfraction?

Answer 36

Les rayons lumineux changent de vitesse et cela amène la décomposition de la lumière blanche en ses différentes longueurs d’ondes (arc-en-ciel)

Question 37

Que sont les interférences?

Answer 37

Phénomène résultant de l’interaction entre les ondes lorsqu’elles se superposent

Question 38

Quels sont les 2 types d’interférences?

Answer 38

*Interférence constructive
*Interférence destructive

Question 39

Qu’est-ce que l’interférence constructive?

Answer 39

Lorsque les ondes sont en phase, par leur maximum et leur minimum, il y a une interférence constructive, soit un effet d’addition : les amplitudes vont s’additionner

Question 40

Qu’est-ce que l’interférence destructive?

Answer 40

Lorsque les ondes sont déphasées, par leur maximum et leur minimum, il y a une interférence destructive, soit un effet de soustraction : les amplitudes peuvent se soustraire ou s’annuler

Question 41

Dans quel cas le déphasage cause une annulation lors d’une interférence destructive?

Answer 41

Déphasage de 1/2 longueur d’onde l’une de l’autre

Question 42

Dans quel cas le déphasage cause une soustraction lors d’une interférence destructive?

Answer 42

Déphasage de x longueur d’onde l’une de l’autre (tout sauf 1/2 longueur d’onde)

Question 43

Qu’est-ce que la diffraction?

Answer 43

*Phénomène de déviation des rayons lumineux causés par la rencontre d’une arête vive (côté d’un corps opaque)
*La diffraction est observée quand un rayon lumineux passe à travers une ouverture