Le Rayonnement, sa mesure et son rôle Modélisation du ... - Cesbio

LE RAYONNEMENT, SON ROLE ET SA MESURE 22100806040200Cône bleu:0.43µmCône vert:0.555µmAbsorption relativeSensibilité relativeCône jaune-vert:0.585µm0.38 0.5 0.6 0.7µm0.78µmFigure 20: Caractéristiques spectrales descônes de la rétine humaine.L'intensité lumineuse spectrale effectivementcaptée par l'œil est absorbée par les pigmentsdes 3 types de cônes présents. Les courbes entrait plein représentent l'absorption relativeassociée. La couleur perçue est due à l'énergiespectrale absorbée mais aussi à la sensibilitérelative des types de cônes (courbes enpointillé). La sensibilité totale est souventnotée K.S(λ) avec S(λ) la sensibilité relative.III.4 Interactions "Rayonnement - Matière"Tout rayonnement qui se propage ou qui est incident sur un milieu réagit avec celui-ci. Lesmécanismes d'interaction dépendent à la fois du rayonnement (e.g. fréquence, polarisation)et du milieu (propriétés électromagnétiques et géométriques). Toute interaction correspond àune interception de rayonnement, sachant que le rayonnement intercepté est diffusé et/ouabsorbé. Les interactions diffèrent selon le milieu. Il est généralement considéré :- interaction de volume: propagation de rayonnement dans un fluide (Figure 21), etc.- interaction de surface: rayonnement incident sur un solide semi-opaque (Figure 27), etc.• FluideTout rayonnement de densité de flux E (W.m -2 ) incident sur un fluide est plus ou moinsintercepté (i.e., absorption et diffusion). Si l'on néglige les diffusions multiples,l'interception, l'absorption et la diffusion peuvent être représentées avec des coefficientségaux à la densité volumique de section efficace du fluide vis à vis des phénomènesd'interception, d'absorption et de diffusion. Leur unité est donc (m -1 : m 2 .m -3 ). Ce sont lescoefficients d'extinction α e , d'extinction pour l'absorption α a et d'extinction pour ladiffusion α d . Ces coefficients dépendent en général de la direction incidente Ω, avec enplus la direction de diffusion Ω d pour α d . D'un point de vue microscopique, les mécanismesd'absorption et de diffusion sont dus à l'interaction des champs électriques et magnétiquesdu rayonnement avec les charges électriques du milieu.Diffusion: E.α d .dr Interception: E.α e .dr ≈ E.[1-e -αe .dr ]Absorption: E.α a .drEE.(1-α e .dr) ≈ E.e -αe .drdrFigure 21: Absorption, diffusion et transmission d'un flux E par un gaz sur un trajet dr.- Diffusion : l'intensité diffusée est α d .E.dr, où α d est le coefficient de diffusion. Lavariation spectrale de α d est continue, avec une variation qui dépend du milieu. Ladiffusion est dite élastique si l'onde diffusée a la même longueur d'onde que l'ondeinterceptée. Même si l'absorption est nulle, la diffusion atténue le flux incident, car elleredistribue dans l'espace 4π tout ou partie du flux intercepté. Les gaz ont une diffusionbeaucoup plus isotrope que les aérosols.