Devoir de Philosophie

La photo-électricité

Publié le 18/03/2012

Extrait du document

Les chercheurs du XIXe siècle savaient que certains métaux comme le zinc se chargeaient positivement lorsqu'ils étaient exposés à la lumière du soleil. Le physicien allemand Philipp Lenard croyait que la lumière 'supprimait' en quelque sorte des électrons à la surface du métal et qu'à cause de la perte de ces particules chargées négativement, la charge globale résultante était de signe positif.

La confirmation et l'explication de ce fait furent données en 1905, lorsque Albert Einstein établit que les mécanismes de la photo-électricité - nom désormais donné à cette électricité produite par la lumière - dépendaient du comportement corpusculaire de la lumière, qui est un flux d'infimes particules appelées photons par la suite. Einstein démontra que, suivant un processus physique, les impacts des photons délogeaient des électrons de la surface du métal. Les éleCtrons ainsi libérés constituaient un courant électrique dont la puissance était fonction de l'intensité de la lumière qui les produisait....

« reste en contact avec la cellule, il y a production d'un courant électrique.

Chaque fois qu'un objet placé sur le ruban de transport interrompt le faisceau, ce courant est coupé.

Ces chutes de courant sont enregistrées par un compteur digital, ce qui assure un pointage continu des produits passant devant la cellule photo-électrique.

Mais c'est sans doute en photographie que les cellules photo-électriques trouvent leurs applications les plus nombreuses.

Le rapport direct entre l'intensité lumineuse et la puissance du courant qu'elle produit fait de la cellule photo-électrique un moyen idéal pour mesurer les condi­ tions d'éclairage et calculer les durées d'expositions pho­ tographiques : Des systèmes de mesure très étudiés, four­ nis dans la plupart des appareils, sont reliés à des systè­ mes micro-électroniques qui règlent de manière instanta­ née les vitesses d'obturation ou les ouvertures, en assu­ rant ainsi des clichés proches de la perfection.

L'interven­ tion du photographe se résume à cadrer son sujet dans le viseur et à enfoncer le déclencheur.

Dans les meilleurs systèmes, les cellules photo-électriques sont disposées derrière l'objectif, de sorte que l'intensité lumineuse me­ surée est effectivement l'éclairement que perçoit l'objec­ tif, et par conséqpent le film.

La photo-électricité joue un rôle capital dans le monde de la télévision et du cinéma.

Toutes les caméras de télévi­ sion utilisent une véritable mosaïque de cellules photo­ électriques à l'arrière de leur objectif principal pour transformer l'image optique initiale en une image électro­ nique.

Les électrons sont émis à partir de ce réseau, en quantités proportionnelles à l'intensité de la lumière qui le frappe.

Les zones lumineuses du sujet cadré libèrent ainsïplus d'électrons que les zones obscures.

Les infor­ mations contenues par cette image électronique sont à leur tour converties en.

une trame de charges positives sur une plaque de verre située à l'arrière des cellules photo­ électriques.

Lorsqu'on utilise un faisceau secondaire d'é­ lectrons pour balayer cette plaque, il est partiellement ab­ sorbé par les zones positives les plus fortement chargées et partiellement réfléchi par les plus faibles.

Le faisceau de balayage modifié retourne alors vers un système d'am­ plification, qui émet un signal électrique contenant tous Ci-dessous: Le Teal Photon, la première calculatrice à énergie solaire du monde.

Des piles solaires transforrlrent la lumière en énergie.

La lumière d'une simple bougie suffit.

Ci-dessus: Cellules au sélénium placées dans le mécanisme d'obturation photo-électrique d'un appareil photographique moderne à visée réflexe 35 mm.

La vitesse d'obturation et l'ouverture du diaphragme sont con­ trôlées automatiquement par la réaction des cellules aux intensités variables.

les éléments nécessaires à la formation d'une image télé­ visée du sujet original.

Alors qu'en télévision la photo-électricité est à l'origine de l'image, au cinéma, elle sert à produire le son.

Le système sonore couramment employé de nos jours se compose d'une lampe braquée sur la 'piste son' du film.

La lumière traverse cette piste pour atteindre ensuite une cellule photo-électrique.

Le courant photo-électrique va­ riable ainsi constitué est une réplique du flux électrique produit dans le microphone d'enregistrement lors de la réalisation du film.

Amplifié et acheminé dans des haut­ parleurs, le signal restitue alors les voix, les sons et la mu­ sique, caractéristiques essentielles du cinéma parlant ac­ tuel.

Les systèmes de cellules développant de grandes puissan­ ces sont toujours dans leur prime enfance.

La plupart des cellules photo-électriques sont très peu efficaces puisque beaucoup ne convertissent guère plus qu'un pour cent en électricité de l'énergie lumineuse qui les rencontre.

Si cet aspect est relativement peu important pour les dispositifs décrits ci-dessus, il n'en constitue pas moins une difficul­ té sérieuse pour la production d'électricité, étant donné que la rentabilité de cette industrie dépend beaucoup de l'efficacité des taux de conversion.

Il faut noter cepen­ dant que les cellules miniatures s'emploient de plus en plus couramment.

Des panneaux de cellules photo-élec­ triques sont maintenant presque toujours adoptés pour alimenter les satellites et les sondes spatiales.

A une plus petite échelle encore, on a vu apparaître au milieu des an­ nées soixante-dix la première montre-bracelet fonction­ nant à l'énergie solaire.

Une autre réalisation du même type fut la commercialisation en 1978 d'une mini-calcu­ latrice électronique appelée justement 'photon'.. »

↓↓↓ APERÇU DU DOCUMENT ↓↓↓

Liens utiles