Détecteurs de lumière

1 - Définition 

Un détecteur de lumière est un appareil ou un élément d'un organisme vivant qui réagit à la lumière, par exemple en produisant un signal utilisable par ailleurs ou en transformant l'énergie lumineuse en une autre forme d'énergie.

Il est possible de classer les détecteurs de lumière en grandes familles :

Détecteurs photo-électriques : photodiodes, phototransistors, photorésistances, photopiles...

Détecteurs photo-chimiques

Détecteurs biologiques : l'oeil

2 - Détecteurs photo-électriques

La photorésistance 

Ce composant aussi nommé LDR (de l'américain Light Dépendant Resistor) est une résistance dont la valeur varie très largement avec l'éclairement : de quelques ohms (unité de mesure des résistances) en pleine lumière à plusieurs dizaines de millions d'ohms dans l'obscurité.

Expérience :

Réalisez le montage ci dessous :

   

En éclairant la photorésistance, elle laisse bien passer le courant : la diode éléctroluminescente s'éclaire.

Associée à un ohmètre, la photorésistance permet de mesurer la luminosité. Les luxmètres utilisés en biologie fonctionnent sur ce principe.

Les photorésistances, associées à des montages électroniques sont utilisées couramment pour piloter des appareils en fonction de l'éclairement (lampes qui s'allument à la tombée de la nuit par exemple).

Le phototransistor

Ce composant sensible à la lumière régit beaucoup plus vite que la photorésistance, mais nécessite une électronique associée plus complexe que cette dernière. Il sera donc utilisé lorsque la vitesse de réaction est importante, par exemple pour constituer des barrières lumineuses dans des systèmes de chronométrage rapide.

La photopile

    

Ce composant transforme l'énergie lumineuse en énergie électrique. Associé à une batterie pour stoker l'énergie électrique, il est utilisé pour alimenter des appareils divers : de la montre ou la calculatrice au lampadaire ou au bornes téléphoniques d'urgence sur les autoroutes.

Il y a encore d'autres détecteurs de lumière plus complexes comme par exemple les capteurs CCD utilisés dans les caméras vidéo, les appareils photo numériques ou les téléscopes modernes.

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