
Magnitude visible... à l'oeil
Difficulté : ☆☆  
                    Temps : 20 min
          
            La magnitude apparente en fonction de l'indice de couleur 
, notée 
, est reliée à la densité spectrale de flux 
 , reçue dans la gamme de couleur 
 centrée sur la longueur d'onde 
 et de largeur 
, par :
          
          
            
          
          
            avec les constantes données dans la partie de cours. On assimile l'oeil à un récepteur de diamètre 
. La magnitude 
 maximum détectable à l'oeil est 
          
        Question 1)
            
              A quel domaine de longueur d'onde l'oeil humain est-il sensible ?
              A quelle puissance 
 minimale l'oeil est-il sensible ?
            
          AideSolution
            
              L'oeil est sensible à la lumière... visible, du bleu au rouge. La réponse est maximale dans les couleurs verte et jaune, faible dans le rouge et le bleu.
              Les données du tableau Apprendre doivent être adaptées.
              Pour tenir compte du fait que l'oeil a un domaine de réception plus large que l'intervalle spectral dans la bande photométrique standard V, on prendra un intervalle équivalent de largeur 
.
            
           
            
              Dans le domaine visible, par définition, la relation entre magnitude et éclairement monochromatique s'écrit :
            
            
              
            
            
              On a la même relation avec l'éclairement (intégré sur la bande spectrale) :
            
            
              
            
            
              La valeur de l'éclairement 
 de référence se calcule par:
            
            
              
            
            
              La réponse de l'oeil humain couvre un intervalle de presque 400 nm, mais avec une très faible réponse dans le bleu et le rouge ; ceci justifie la valeur de 127 nm introduite ici.
            
            
              Le calcul de l'éclairement 
 devient alors simplement :
            
            
              
            
            
              Il en découle la puissance 
 :
            
            
              
            
            Question 2)
            
              À combien de photons l'oeil réagit-il, sachant qu'une image se forme en 
 de seconde?
            
          AideSolution
            
              L'énergie reçue pendant 
 de seconde vaut :
            
            
              
            
            
              L'énergie d'un photon de longueur d'onde 
 étant:
            
            
              
            
            
              On en déduit le nombre de photons 
 correspond à cette énergie intégrée pendant 
 de seconde sur la rétine :