Présentation
Auteur(s)
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François DESVIGNES : Ingénieur de l’École Supérieure d’Optique et du Conservatoire National des Arts et Métiers - Ancien Directeur à la Société Anonyme d’Études et Réalisations Nucléaires (SODERN)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article ne traite que les aspects métrologiques de la caractérisation des rayonnements optiques, des sources, de la propagation dans les milieux, des propriétés des échantillons et objets passifs, et des détecteurs. Pour ce qui concerne la description de la structure et des propriétés des sources, milieux et détecteurs, le lecteur trouvera plusieurs références dans la bibliographie de la fiche documentaire .
On verra que la photométrie, ce mot étant pris au sens large, est un art rendu difficile par la complexité des distributions spatiale et spectrale du rayonnement. Pour cette raison, les métrologues ont été conduits à définir un nombre relativement important de grandeurs que l’on peut mesurer sans trop de difficultés, et dont on verra l’intérêt. C’est aussi cette complexité qui fait que la précision des mesures photométriques paraît souvent médiocre : une incertitude relative de 1 % correspond à une bonne précision courante, 10 – 4 est tout à fait exceptionnel.
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Propagation. Systèmes optiques. Sources secondairesArticle inclus dans l'offre
"Mesures mécaniques et dimensionnelles"
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3. Unités
On utilise trois systèmes d’unités :
-
deux systèmes physiques, utilisables dans tout le domaine spectral :
-
énergétique : l’unité de quantité de lumière est le joule ;
-
photonique : l’unité de quantité de lumière est sans dimension (un nombre de photons) ;
-
-
un système psychophysique d’unités lumineuses, utilisable dans le seul domaine visible, dont l’unité fondamentale est la candela, intensité, dans une direction donnée, d’une source qui émettrait un rayonnement monochromatique de 1/683 watt par stéradian à la fréquence 540 × 1012 Hz (longueur d’onde dans le vide très proche de 555 nm).
Le tableau 1 résume les grandeurs et unités de ces trois systèmes.
On trouve dans la littérature ancienne et dans les ouvrages anglo-saxons, d’autres noms de grandeurs :
-
illuminance = éclairement lumineux ;
-
irradiance = éclairement énergétique ;
-
radiance = luminance énergétique ;
et d’unités :
-
footcandle (f t · c) = éclairement lumineux correspondant à un lumen/pied carré (1 lm · f t–2) :
1 f t · c = 10,764 lux -
footlambert (f t · L) = luminance visuelle d’un diffuseur parfait qui reçoit 1 footcandle :
1 ft · L = 3,42 nits -
lambert (L) = luminance visuelle d’un diffuseur parfait qui reçoit 104 lux :
1 L = 3 183 nits -
phot (ph) = éclairement lumineux de 1 lm /cm2 :
1 ph = 104 lux -
stilb...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BOYD (R.W.) - Radiometry and the detection of optical radiation. - Wiley, New York (1983).
-
(2) - BURRUS (J.) & al - La photométrie en éclairage. - Sté Édition Lux, Paris (1991).
-
(3) - CAYLESS (M.A.), MARSDEN (A.M.) - Lamps and lighting (3e édition). - Edward Arnold, London (1983).
-
(4) - DESVIGNES (F.) - Détection et détecteurs de rayonnement. - Masson, Paris (1987).
-
(5) - DESVIGNES (F.) - Rayonnements optiques, radiométrie, photométrie. - Masson, Paris (1991).
-
(6) - ELBIG (E.) - Lichtmesstechnik. - Geest & Portig, Leipzig (1977).
-
(7)...
NORMES
-
Vocabulaire électronique. Chapitre 845 : Éclairage º [CEI 50 (845)]. - NF C 01-845 - 3-89
ANNEXES
Constructeurs
Sources étalons pour la radiométrie : 18, 19, 20
Sources étalons pour la photométrie : 18, 19, 20
Détecteurs pour la radiométrie : thermiques : 5, 12, 13, 17
Détecteurs pour la radiométrie : photoélectriques : 2, 4, 6, 7, 27
Détecteurs pour la photométrie : 19
Radiomètres (flux, éclairement énergétique) : 8, 14, 21, 22, 26, 28
Luxmètres (éclairement lumineux) : 1, 3, 9, 11, 15, 21
Luminancemètres photoélectriques : 1, 10, 15, 21, 25
Sphères intégrantes : 10, 17, 21
Goniophotomètres : 21
Réflectomètres : 11, 21, 24
Filtres optiques : 16, 18, 23
1 Bruel & Kjaer.
2 Centronic Ltd : représentant : Photonetics.
3 Chauvin-Arnoux.
4 EG & G Photon Devices : représentant : RMP.
5 Eppeley Laboratory.
6 Epitaxx.
7 Hamamatsu Photonics KK ; représentant : Hamamatsu Photonics France.
8 Hewlett-Packard.
9 International Light : représentant : Ealing.
10 Labsphere ; représentant : Oriel Sarl.
11 Lange-Bruno ; représentant : Chimilab Essor.
12 Laser Instrumentation ; représentant : Oriel Sarl.
13 Laser Precision Corp.
14 Li-Cor Inc ; représentant : Cunow.
15 Minolta.
16 MTO (Métallisations et Traitements Optiques).
17 Ophir ; représentant : Optilas.
18 Oriel Corporation ; représentant : Optilas.
19 Osram ; représentant : Cunow.
20 Polaron Special Lamps Division.
21 PRC Krochmann GmbH.
22 Schlumberger Technologies.
23 Schott Glaswerke ; représentant :...
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